MATLAB建立uuv二维模型
时间: 2023-09-15 10:20:08 浏览: 161
好的,您可以参考以下步骤建立UUV二维模型:
1. 安装Matlab软件并打开Matlab软件。
2. 导入UUV二维模型数据,包括UUV的运动学参数、水声传感器的位置、水声传感器灵敏度等。
3. 创建一个新的Matlab文件,并输入以下代码:
```matlab
clc; %清除command window
clear all; %清除工作空间
close all; %关闭所有窗口
%定义UUV二维模型的运动学参数,包括速度、加速度、质量、惯性矩阵等
v = 10; %速度
a = 2; %加速度
m = 100; %质量
I = [10 0; 0 20]; %惯性矩阵(2x2矩阵)
%定义水声传感器的位置和灵敏度
sensor_pos = [1 1; -1 1; 0 -2]; %传感器位置(3x2矩阵)
sensor_sensitivity = [0.5 0.5 0.8]; %传感器灵敏度(1x3矩阵)
%定义UUV的动力学模型
syms x y psi u v r
X = [x; y; psi]; %状态量
U = [u; v; r]; %控制量
f = [u*cos(psi)-v*sin(psi); u*sin(psi)+v*cos(psi); r]; %状态方程
g = [cos(psi) 0; sin(psi) 0; 0 1]; %控制状态矩阵
h = [sqrt((x-sensor_pos(1,1))^2+(y-sensor_pos(1,2))^2)*sensor_sensitivity(1);...
sqrt((x-sensor_pos(2,1))^2+(y-sensor_pos(2,2))^2)*sensor_sensitivity(2);...
sqrt((x-sensor_pos(3,1))^2+(y-sensor_pos(3,2))^2)*sensor_sensitivity(3)]; %测量方程
%求解UUV的状态方程对应的雅可比矩阵A和控制状态矩阵B
A = jacobian(f,X);
B = jacobian(f,U);
%初始化UUV的状态量和控制量
x0 = [0; 0; 0];
u0 = [v; 0; 0];
%使用ode45函数求解UUV的状态变化
[t,x] = ode45(@(t,X) double(subs(f,[X;U],[X;u0])),[0 10],x0);
%绘制UUV的运动轨迹和测量结果
figure(1)
plot(x(:,1),x(:,2),'b--')
hold on
plot(sensor_pos(:,1),sensor_pos(:,2),'r*')
axis equal
xlabel('x (m)')
ylabel('y(m)')
figure(2)
plot(t,h(:,1),'r--')
hold on
plot(t,h(:,2),'g--')
plot(t,h(:,3),'b--')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Measurement')
```
4. 运行Matlab文件,可以得到UUV的运动轨迹和测量结果。
希望上述步骤对您有所帮助!
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