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AUX_output 模块文档

所属工具箱:Sensors and Actuators

AUX_output 模块外观

简介

一句话描述:该模块可将自定义PWM控制信号发送至PX4的FMU辅助输出端口,用于驱动各类辅助执行设备。

本模块属于RflySim工具链的Sensors and Actuators接口库,定位为主PWM输出模块的辅助扩展,专门用于满足无人机仿真系统中非飞行控制类执行设备的驱动需求。典型使用场景包括仿真中控制舵机、相机云台、投掷器等无人机搭载的辅助设备,支持开发者自定义辅助装置的动作逻辑。该模块可与CopterSim、PX4仿真固件配合工作,将Simulink中生成的PWM控制信号传递给PX4,完成辅助设备的仿真驱动,最终可结合RflySim3D实现辅助设备动作的三维可视化展示,也可直接复用配置到实际硬件的PX4飞控系统中。

端口说明

输入端口(Inputs)

端口名 数据类型 维度 说明
ARM Output boolean 1×1 控制FMU端口的PWM信号输出是否启用
PWM signals uint16 N×11×N 每个输入信号对应一个选中的FMU辅助端口,用于控制连接的辅助设备,N为选中的PWM端口数量

输出端口(Outputs)

本模块无输出端口。

参数配置(Parameters)

双击模块打开的 Mask 对话框中可配置以下参数:

参数名 类型 默认值 可选值/范围 说明
PWM更新率 enum 50Hz 50Hz、125Hz、250Hz、300Hz、400Hz 设置PWM信号的更新频率,即辅助设备控制信号的刷新速率
PWM端口选择 multiselect 端口1 ~ 端口6 选择需要输出PWM信号的PX4 FMU辅助PWM端口,最多可选择6个端口

参数设置说明

PWM更新率

不同的辅助设备通常需要不同的PWM更新率,例如常规舵机一般使用50Hz的更新率,高速舵机会使用更高的更新率,用户需要根据实际使用的设备规格选择匹配的更新率。

PWM端口选择

该参数用于选择需要输出PWM信号的PX4硬件FMU辅助PWM端口,用户选择几个端口,模块就会对应接收几个PWM输入信号,端口顺序与输入信号顺序一一对应。

模块特性(Block Characteristics)

特性项
支持的数据类型 doublesingleuint16boolean
直接馈通(Direct Feedthrough)
采样时间 离散
代码生成支持

数据通信协议

本模块通过MAVLink协议与PX4飞控仿真环境通信,将PWM输出指令发送至飞控对应辅助端口,使用RflySim平台默认的飞控通信UDP端口进行数据传输。

相关模块

模块名 说明
PWM_output 主PWM输出模块,用于控制无人机主要动力执行器
ESC_Calibration 电调校准模块,用于对PWM输出的电调进行零点校准

使用示例

相关使用示例请参考以下路径:

[RflySim安装路径]/RflySimAPIs/5.RflySimFlyCtrl/0.ApiExps/3.PSPOfficialExps/Readme.pdf

请在上述路径中查看 Readme.pdf 获取完整的示例说明与操作步骤。

注意事项与常见问题

  • 初始化顺序:该模块依赖RflySim仿真环境与PX4飞控底层驱动完成初始化,必须将模块放置在Simulink模型的使能子系统中,保证仿真启动前PX4飞控连接初始化完成后再使能PWM输出,避免初始化异常导致输出无响应。
  • 端口对应关系:6个可选PWM端口对应PX4 FMU物理AUX PWM输出引脚,需和PX4固件中配置的AUX输出端口映射保持一致,若输出无效果,请核对PX4固件的SERVO_OUTPUT_FUNCTION参数中端口功能分配是否正确。
  • PWM更新率匹配:请严格按照连接的辅助设备手册设置对应PWM更新率,如常规模拟舵机需设置为50Hz,若更新率不匹配会导致舵机位置抖动、控制精度不足甚至损坏设备。
  • 输入数据范围:PWM信号输入为uint16类型,标准PWM舵机的有效控制范围通常为1000~2000μs,输入值超出该范围可能无法被设备识别,请勿输入超出硬件支持范围的数值。
  • 输出使能逻辑:只有当ARM Output输入为真(布尔值1)时,才会启用AUX端口的PWM信号输出,仿真运行后若无输出,请优先检查该输入的信号状态是否正常。
  • 采样时间匹配:模块输出PWM的刷新由参数PWM更新率控制,建议将模块所在仿真任务的采样时间设置为不大于PWM更新周期的1/2,保证控制信号可以正常刷新,避免出现信号更新延迟。
  • 与主PWM输出模块的区别:本模块仅用于PX4 AUX辅助通道的PWM输出,不要和主PWM输出模块重复映射同一个物理输出端口,避免端口冲突导致输出异常。

更新日志

  • v4.10 (2024-08-12): 新增AUX_output辅助PWM输出模块,支持向PX4 FMU辅助输出端口发送PWM信号,可控制舵机、相机云台等辅助执行器,支持配置PWM更新率与最多6路辅助PWM输出