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4轴姿态控制算法讨论贴 中国电子开发网www.ourdev.cn 欢迎您,oner 登录 快速注册 退出 首页 酷贴 搜索 在线 个人功能 本网站由阿莫电子邮购独家赞助 论坛首页 -gt 四轴飞行DIY论坛 -gt 4轴姿态控制算法讨论贴 属于论坛:四轴飞行 发表新话题 跳转至: ║├四轴飞行DIY论坛 ↓↓ 4轴姿态控制算法讨论贴 回复数:199点击数:15806 【楼主位】 feng_matrix 悟 说是4轴姿态控制,其实其它航模飞行器一样适用,本质应该都是惯性导航 为了简化模型,首先我们将输入部分的遥控器信号、数传电台信号、GPS信号、气压计信号等全部排除 只保留3轴陀螺仪 + 3轴加速度 六路输入信号,输出3路分别与XYZ轴的相对夹角 输入6路全部浮点变量,分别为:GYRO_X、GYRO_Y、GYRO_Z【单位:度/秒】、ACC_X、ACC_Y、ACC_Z【单位:mG】 输出3路全部浮点数,分别为:ANGLE_X、ANGLE_Y、ANGLE_Z,求简洁算法 再引入一个陀螺仪采样间隔时间常量dT,默认为20mS 积分:2073 派别: 为了表现算法结果,用DELPHI DIRECT X SDK做了一个展示程序 等级:------ 左上部是输入的6路信息,结果绘制为屏幕中间那个简单四轴模型的姿态 来自:上海 本帖只讨论算法不讨论硬件,请坛子里诸位高人一起参与,群策群力啊! 原文件名:GYRO.gif 引用图片 本贴被 feng_matrix 编辑过最后修改时间:2008-06-1212:22:41. __________________________ 悟 2008-06-1211:53:42 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content_all.jspbbs_sn1148130(第 1/93 页)2012-2-12 10:17:444轴姿态控制算法讨论贴 中国电子开发网www.ourdev.cn 【1楼】 microyao 占个沙发. 积分:669 派别: 等级:------ 来自: 2008-06-1212:53:38 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【2楼】 feng_matrix 悟 咋一到关键地方大家都卡壳啊?那么多对4轴有兴趣的人呢? 大家畅所欲言,胡说乱讲也没关系啊,单枪匹马就没乐趣拉 本贴被 feng_matrix 编辑过最后修改时间:2008-06-1214:02:19. 积分:2073 派别: 等级:------ __________________________ 来自:上海 悟 2008-06-1214:01:55 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【3楼】 mutoudonggua 木头东瓜 抱歉对控制算法一窍不通,呵呵 积分:2019 有一点不明白,既然知道了陀螺仪的角度变化,似乎加速度变化没必要了 派别: 我觉得依照陀螺仪的角度变化来实时纠正就ok了,至于加速度变化,我觉得可以放在导航里面使用该数据 等级:------ 当然,如果要完成一些复杂的动作,可能仅仅靠角度变化没法控制姿态 来自:湖南长沙 2008-06-1214:13:39 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【4楼】 mutoudonggua 木头东瓜 以上都是乱说的,哈哈 积分:2019 派别: 等级:------ 来自:湖南长沙 2008-06-1214:13:56 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【5楼】 feng_matrix 悟 to : 【4楼】 mutoudonggua 木头东瓜 呵呵,大家乱说没关系啊,讨论嘛! 不过姿态控制只有陀螺仪是不行的,陀螺仪输出的是角速度信号,角速度与时间的积分可以算出历史偏转角度 但是这个积分过程是有误差的,经过一定时间的累积最后的姿态就不可信了 举个例子:比如4轴本来水平的,忽然X轴来了一阵妖风把它吹歪了30度,在吹的过程中我们的陀螺仪检测到旋转变化 积分:2073 输出了一系列大大小小的角速度信号,我们把它们与时间的做积分运算,算出比原始状态总共倾斜了29.5度,于是纠正之 派别: 加上纠正执行动作的误差,最后只纠正了29度,那么妖风持续吹啊吹,几十次后 等级:------ 就算妖风停了,陀螺仪也不输出信号了,但是4轴已经快翻了,因为陀螺仪最后根本不知道自己相对地面已经倾斜几十度了 来自:上海 不能只靠陀螺仪就是因为它没有绝对参照物,所以无论CPU选的多牛/积分过程多精确,都无法避免误差累计 呵呵,我也不知道我表达清楚了没!http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content_all.jspbbs_sn1148130(第 2/93 页)2012-2-12 10:17:444轴姿态控制算法讨论贴 中国电子开发网www.ourdev.cn 本贴被 feng_matrix 编辑过最后修改时间:2008-06-1215:34:24. __________________________ 悟 2008-06-1214:43:07 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【6楼】 mutoudonggua 木头东瓜 明白你的意思了,可用加速度传感器来矫正误差,避免翻车 积分:2019 派别: 等级:------ 来自:湖南长沙 2008-06-1214:47:06 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【7楼】 mutoudonggua 木头东瓜 和加速度传感器结合能知道目前四轴的状态吧,比如姿态,运行速度等等 积分:2019 派别: 等级:------ 来自:湖南长沙 2008-06-1214:48:00 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交 【8楼】 feng_matrix 悟 一般情况下有这六路信号就能基本稳住了 3轴加速度传感器在飞行器静止和匀速运动时可以判断出重力加速度方向 结合陀螺仪信号+重力加速度方向信息不断校正之,最原始版的姿态控制逻辑就出来了 但是加速度传感器是不区分【重力加速度】与【运动加速度】的,在复杂外界情况下还是有问题 再举个妖风的例子: 积分:2073 4轴原状态水平悬停在1000米高空,假设突然有一股强妖风把它吹翻(头朝下),从Z轴正方向吹向负方向(自顶向下) 派别: 妖风之强正好让4轴飞行器以两个G的加速度向下运动,那末我们按照上面说讲的逻辑判断出来的姿态正好就反了180度 等级:------ 那么4轴这时会检测到一个G的加速度信号,并且认为自己很水平姿态很好,但实际上很快用不了多久它就快撞地了 来自:上海 其实人在没有视觉绝对参照物的前提下,一样会犯4轴的错误: 比如4轴足够大且密封,一个人站在里面,如果4轴在外力作用下,以2G的加速度向地面垂直运动 我们在地面看这个人,他会头朝下、脚朝上站在天花板上,他丝毫不会感觉到任何危险 如果他手里端着一晚水,虽然水面朝向地面,水依然很平静不会洒出 但实际上他很快就会和4轴一起撞地了 不过我们做4轴航模的姿态控制,未必需要考虑这么强的外力影响,毕竟这种强【妖风】不是随时都能遇到的 在没有外部影响,或影响相对较小时,3轴陀螺仪+3轴加速度就搞定了 本贴被 feng_matrix 编辑过最后修改时间:2008-06-1215:18:42. __________________________ 悟 2008-06-1215:13:41 资料 邮件 回复 引用回复 ↑↑ ↓↓ 编辑 删除 广告投诉、提议置酷等 提交http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content_all.jspbbs_sn1148130(第 3/93 页)2012-2-12 10:17:444轴姿态控制算法讨论贴 中国电子开发网www.ourdev.cn 【9楼】 thomasdu 我的意见: 积分:956 1、发布一套完整的算法测试环境,自由下载 派别: 2、把算法写入动态链接库 等级:------ 3、发布一个运行姿态参数输入模块(参数可以修改,也可以短时间固定) 来自: 4、把算法的源程序按照阶段贴出来,大家可以自行下载编译,然后使用测试环境进行验证 如果有什么好意见就贴出来,最好的就是提供一些性能改正的数据和其它证据,大家跟贴进行讨论,群众的眼睛是雪亮的,再优选其中的精 华纳入下一版发布。上一篇:基于S2SH电子商城毕业设计论文