在simulink中使用串口模块接收数据并解帧延迟性问题解决

本文讲述了在Simulink中使用串口模块接收和解帧外部惯导模块数据时遇到的延迟问题及解决过程。通过调整模型结构,去除buffer模块并直接设置串口数据大小为[11 1],实现了数据的实时更新,解决了延迟问题。

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山重水复疑无路,柳暗花明又一村。

最近在simulink中搭了一个模型,需要通过串口将外部惯导模块的数据读进来,解帧后输入模型中进行计算,算是半物理仿真。
起初烦恼于不知道如何将这种实时更新的数据实时解算并输出,在请大佬帮忙后,解算的问题解决了,但又遇到了解帧数据更新缓慢,延迟性大的问题。中间因为项目进度缓慢,被老板训斥了一顿。好在经过不断尝试,终于解决了解算数据更新延迟的问题。

一、起初接收解算串口数据的思路
刚开始我甚至不知道simulink模块有串口接收模块,试图通过在simulink中写matlab function调用Serial函数的方式实现串口数据的接收与解算,事实证明是行不通的。
后来查到,simulink中原来有专门的串口模块,晕,早知道就不费那么大周折了,然后在大佬的指导下搭建了下面的模型。

串口数据接收并解帧模型
其思路是:从串口每次一个读取数据,根据我的传感器的串口通信协议,每11个数据为一帧,所以加一个buffer模块,相当于将连续发送的串口数据分割为一帧一帧(每帧11个数据),到状态机中根据帧头判断是什么数据(加速度/角速度)后解帧,我在后边加了scope用来查看输出的数据。

二、遇到的问题
经过实验,数据的准确性上没有问题,但实现不了实时更新,而且随着仿真时间的

Matlab/Simulink环境下搭建直升机仿真模型并实现与FlightGear的通信以进行三维可视化展示,是一个多步骤的过程。首先,需要在Matlab使用Simulink构建直升机的动态模型,包括动力学和控制算法。这一部分通常涉及到Simulink的多个模块,如积分器、增益、传递函数等,用于模拟直升机的运动方程。 参考资源链接:[Matlab/FlightGear直升机三维实时仿真与可视化研究](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/60erfdcagh?spm=1055.2569.3001.10343) 接下来,需要配置串口通信和网络通信协议。对于串口通信,可以通过Matlab的Serial Port Interface功能来实现。具体步骤包括设置串口参数(如波特率、数据位、停止位等),打开串口,发送数据,并在必要时关闭串口。对于网络通信,可以使用Matlab的udp协议接口,创建UDP对象,设置本地和远程端口,发送和接收数据包。 在将数据实时传输至FlightGear时,还需要在Simulink模型嵌入相应模块来执行这些通信任务。可以通过编写MATLAB函数或使用Simulink的通信模块来实现数据的编码、发送以及解码过程。例如,可以利用回调函数或MATLAB Function模块来编写串口或网络通信的代码,确保数据正确地封装和传输。 当FlightGear接收到从Matlab/Simulink传输过来的直升机姿态数据后,其内部的可视化引擎将根据这些数据绘制出直升机的三维动态飞行场景。这要求在FlightGear设置好对应的飞机模型和数据输入接口,以确保飞行模拟器可以准确地展示直升机的姿态变化。 整个过程,数据的实时和准确至关重要。因此,需要对通信过程可能出现的延迟、丢包等问题进行调试和优化,以确保飞行仿真的逼真度和实时。 综上所述,在Matlab/Simulink搭建直升机仿真模型并通过FlightGear实现三维可视化展示,涉及系统建模、通信协议配置、实时数据处理等多个方面。对于那些希望深入理解并实践这一过程的读者,推荐阅读《Matlab/FlightGear直升机三维实时仿真与可视化研究》一书。该书详细讲解了如何结合Matlab/Simulink和FlightGear进行直升机仿真,涵盖了从系统建模、动态仿真、数据通信到三维可视化的一系列技术和方法,为相关领域的研究人员和工程师提供了一个全面的学习和实践平台。 参考资源链接:[Matlab/FlightGear直升机三维实时仿真与可视化研究](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/60erfdcagh?spm=1055.2569.3001.10343)
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