Создание собственной системы стабилизации

oleg70
Alexey_1811:

После запуска программы, GPS буквально за 5сек потерял все спутники.

Ищите источник (паразитный) радиоизлучения на плате… Проблема актуальная, например некоторые видеокамеры при приближении к модулю GPS аналогично глушат сигнал…

Alexey_1811

Стало лучше после установки дросселя по +. Но все равно после запуска ядра МК теряется часть спутников.

Geniok
mahowik:

в этом архивчике с экзамплами www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257904

или вот code.google.com/p/mwc-ng/source/…/arm_math.h

SergDoc:

у меня только wirish_math из maple выдрано…
в библиотеках CMSIS точно есть arm_math.h если что тоже есть…

За ссылочки спасибо, но там только заголовочный файл с объявленниями, а вот где бы посмотреть реализацию…

mahowik
RaJa:

Там все довольно просто, могу даже пример проекта скинуть на F4 или F103

я писал про F30х (в Coocox поддержки нет по умолчанию), а вы говорите про F4 и F1…
на пред-й странице я писал и выкладывал ссылку шаблон демо проекта под F3, но debug не пашет там…

Geniok:

но там только заголовочный файл с объявленниями, а вот где бы посмотреть реализацию…

поиском воспользуйтесь 😉

например функция arm_mat_add_f32

arm_status arm_mat_add_f32(
                 const arm_matrix_instance_f32 * pSrcA,
                 const arm_matrix_instance_f32 * pSrcB,
                 arm_matrix_instance_f32 * pDst);

путь в архиве: \STM32F4-Discovery_FW_V1.1.0\Libraries\CMSIS\DSP_Lib\Source\MatrixFunctions\arm_mat_add_f32.c

oleg70
Alexey_1811:

Стало лучше после установки дросселя по +. Но все равно

Какая плата? Если неудачная топология разводки, то поможет полное экранирование (как у радиомодулей)…

mahowik
rual:

переделал корректор ИНС как у Тома Пикке, code.google.com/p/gluonpilot/...e_quaternion.c

а по чем там X,Y корректится? гпс? optflow?

rual:

вся математика алгебраически оптимизирована, можешь на АВР попробовать

глянул… не потянет авр-ка похоже…

rual:

Счас горизонт лучше, но из-за наличия интегральной составляющей присутствует медленная раскачка.

Если ты про конечный пид регуль, то есть парочка рецептов:

  1. убери I в ноль, если станет заметно стабильнее, то подними его на мин., напару единиц, так что бы не влияло на горизонт и не вводило в раскачку…
  2. если у тебя классический пид регуль с углом из ИМУ на входе, то убедись что у тебя правильный знак на Д-часть и она задает противодействие (П+И)-частям. т.е. если на входе угол, то Д-часть это по сути угловая скорость, принимая что требуемое/заданное положение/угол постоянно на коротком промежутке времени… т.е. Д-часть должна вводить заблаговременное торможение системы, а не ускорение… Вообще имеют право на жизнь П+И+Д и П+И-Д регули, но первый вариант для коптеров не катит. Уже (не помню кто) проверял на форуме. Результат П+И+Д: раскачка и перевертыши…
    Если со знаками в Д-части все ок, то попробый увеличить Дк, т.е. силу противодействия/торможения к требуемому/заданному положению…
    Вот коротко и клева написано про пидЫ pidcontrol.narod.ru
  3. Не помогло? Тогда далее 😃
    Удали Д часть из ПИД регуля и введи ПД (со знаком минус!) по скорости с ДУС. Собственно это секрет стабильности вия в акро и стаб/level режимах.
    Т.е. получится:
    УВ(упр. воздействие) = ПИ(угол из ИМУ на входе) - ПД(угловая скорость гиры)

Для ПД (по скорости с гиры) есть парочка нюансов:

  • данные с гиры надо слегка усреднить ~20 герц
  • Д-часть, т.е. дифференциал угловой скорости - это по сути угловое ускорение, которое может начать шуметь, потому его тож надо усреднить чутка. В вие усредняются три последних дифф-а (median filter вроде). Если брать 4-ре, то выходит по плавности совсем “подводная лодка” 😃 и убирает мелкие осцилляции на концах лучей. У меня в прошивах - это KILL_SMALL_OSCILLATIONS. ФПВэшники рады 😃
/* It should help to remove small oscillations produced by D-part of main PID regulator.
     * It's also usefull to improve vibro-protection in general, even stability for video cameras (info from feedback ot real user).
     * Note: theoretically it increases D-part for 20-30% and you will need to increase acro P coef. accordingly.
     * E.g. P roll/pitch was 5.2 and should be changed to 6-6.5
     */
    //#define KILL_SMALL_OSCILLATIONS

Вот код ПД-части по гире:

PTerm -= ((int32_t)gyroData[axis]*dynP8[axis])>>6; // 32 bits is needed for calculation

    delta          = gyroData[axis] - lastGyro[axis];  // 16 bits is ok here, the dif between 2 consecutive gyro reads is limited to 800
    lastGyro[axis] = gyroData[axis];
    deltaSum       = delta1[axis]+delta2[axis]+delta;
    delta2[axis]   = delta1[axis];
    delta1[axis]   = delta;

    DTerm = ((int32_t)deltaSum*dynD8[axis])>>5;        // 32 bits is needed for calculation

    axisPID[axis] =  PTerm + ITerm - DTerm;

По настройке:
а) обнули ПИ по углу… по сути отруби результат своей ИМУ вращалки 😃
б) натяни ПД так (вплоть до появления перекомпенсации/осцилляций), чтобы в руках коптер существенно сопротивляся наклонам на газу висения (т.е. 40-60%)… потом уменьшай ПД на 20…30%, что бы не вводить в перекомпенсацию…
в) подымай П (по углу) на желаемую скорость реакции стиков… + добавь немного И, сосем чутка…

Должно помочь 😉

rual:

поцарапал стены, поругался с женой

моя за стены не бьет, а вот за измену ей с коптером ругается! 😃

rual:

Гдето видел OpticFlow за 50 баксов и не могу вспонить где

вот вариант красивый, но дороговато:
pixhawk.ethz.ch/px4/modules/px4flow
store.diydrones.com/ProductDetails.asp?ProductCode…

oleg70
mahowik:

а по чем там X,Y корректится? гпс?

Скажите а ЧТО можно скорректировать по ГПС ? если точность при н.у. +/- 10 метров ?

mahowik
oleg70:

Скажите а ЧТО можно скорректировать по ГПС ? если точность при н.у. +/- 10 метров ?

в теории да: через компл. фильтр, либо калман… в крутых контроллерах типа немец, наза, а также от vis.asta так и сделано… он иногда по капле открывает секреты 😃
чем точнее (и дороже соот-но) аксель, тем меньше можно брать степень корректировки, чтобы не вывалится из стабилизации интеграторов… он кстати, про mpu6050 (который мы тут так хвалим и радуемся) отзывался как про унылое ггг 😃 … каждой задаче своя цена как грится…

upd: вчера написал первую версию аксель+гпс 😃
как распогАдится, пойду тестить!

oleg70
mahowik:

версию аксель+гпс

Ломаю голову, как бы разделить линейные ускорения и крен у акселя… пока глухо.

mahowik
oleg70:

Ломаю голову, как бы разделить линейные ускорения и крен у акселя… пока глухо.

если абстрагироваться от ИМУ, то вот матрица поворота, только знаки надо подобрать правильно (тот еще ребус!):

  #define deg2rad(x) (float)(x*PI/180.0f)

    float cr = cos(deg2rad(angle[ROLL]));
    float cp = cos(deg2rad(angle[PITCH]));
    float cy = cos(deg2rad(angle[YAW]));
    float sr = sin(deg2rad(angle[ROLL]));
    float sp = sin(deg2rad(angle[PITCH]));
    float sy = sin(deg2rad(angle[YAW]));

    float earth_acc_x = (cp*cy) * acc_x + (sr*sp*cy - cr*sy) * acc_y + (sr*sy + cr*sp*cy) * acc_z;
    float earth_acc_y = (cp*sy) * acc_x + (cr*cy + sr*sp*sy) * acc_y + (-sr*cy + cr*sp*sy) * acc_z;
    float earth_acc_z = (-sp) * acc_x + (sr*cp) * acc_y + (cr*cp) * acc_z;

на выходе earth_acc_x/y/z - это ускорения не зависимые от наклонов…

Вы вроде с инерциалкой Александра (rual) играетесь. Там проще по идее, т.к. в кватернионах калькуляции…

Alexsis1109
Sir_Alex:

Я уже писал вам, одного ICP(Input Capture Pin) хватит для обработки PPM(CPPM) сигнала. Для этого достаточно ловить только Rising Edge (из 0 в 1). Если вам надо каждый канал по отдельности обрабатывать, то разумеется вам надо столько ICP пинов, сколько у вас каналов и в этом случае надо его переключать из 0 в 1 и 1 в 0.

в обычном приемнике, от Futaba 7C например, РРМ сигнал ведь разложен по 7 канала, на каждой ножке свой канал…

в Atmega128 есть только 2 прерывания с режимом захвата, это 1 и 3 NIT, т.е. я могу только 2 канала с приемника аппаратно обработать. а что делать с остальными? на них нужно программный захват организовывать с помощью простых INTов?

Я так понял все тут делают на STM32, а у него сколько аппаратных ICP прерываний? Или есть кто делает на атмеге?

rual

Ну понаписали!!! Вот куда время уходит!!!😛

SergDoc:

Народ мне тут на ухо нашептали, грамотные программеры меня поправя если что не так, по прерываниям, первое что надо сделать в прерывании - это запретить все прерывания

Сергей, неверно тебе нашептали, но АВР по умолчанию именно так и делает, SirAlex ниже написал про эту особенность. В СТМ32 всё гораздо лучше, в нем оптимизирована смена контекста работы проца (переход в подпрограммы), есть векторный контроллер прерываний, вы бирай сам что для тебя более важно. Главное не забыть выделить достаточное место под стек! И не надо париться что там что прерывает, у меня по 7 прерываний “одновременно” обрабатываются:)

mahowik
rual:

Ну понаписали!!! Вот куда время уходит!!!

ну да, ну да 😃
у нас завтра демо по проекту, а я через translit.ru, расписался тут 😃

вообще надеюсь поможет, ибо имея даже самый быстрый и точный IMU, можно получить хреновый результат, если выходной пид-регуль “слаб” 😃

Geniok
Alexsis1109:

в обычном приемнике, от Futaba 7C например, РРМ сигнал ведь разложен по 7 канала, на каждой ножке свой канал…

в Atmega128 есть только 2 прерывания с режимом захвата, это 1 и 3 NIT, т.е. я могу только 2 канала с приемника аппаратно обработать. а что делать с остальными? на них нужно программный захват организовывать с помощью простых INTов?

Я так понял все тут делают на STM32, а у него сколько аппаратных ICP прерываний? Или есть кто делает на атмеге?

Погоди, так PPM приходит же единым пакетом. Все каналы сразу. Значит тебе для его обработки нужна всего 1 ножка. И с помощью этой 1 ножки ты и обрабатываешь все свои 7 каналов. Тебе нужно ловить только переходы из 0 в 1 и из 1 в 0 и все, как написали выше.

Alexsis1109
Geniok:

Погоди, так PPM приходит же единым пакетом. Все каналы сразу. Значит тебе для его обработки нужна всего 1 ножка. И с помощью этой 1 ножки ты и обрабатываешь все свои 7 каналов. Тебе нужно ловить только переходы из 0 в 1 и из 1 в 0 и все, как написали выше.

да, согласен, РРМ это 1 канал. Но откуда его взять в обычном приемнике? я так понимаю, приемник ловит РРМ и разделяет его на все 7 ножек в отдельности…

rual
SergDoc:

вместо ифк датчиков прислали 4 пирометра, поругаться или с пирометрами что-нибудь замутить?

Это подстава, “прорекламируй” поставщика.

Razek:

А поделитесь ссылкой на математику?

ищем по “расстояние между точками на поверхности земли”, там мног всего, для начала gis-lab.info/qa/great-circles.html см. реализацию для эсель (наиболее близко к Си). Из этого просто нужно сделать 2мерный вектор ХУ.

mahowik:

а по чем там X,Y корректится? гпс? optflow?

нет, это чистый горизонт, линейные перемещения пока сам планирю считать. Просто более простой и понятной (мне) реализации не встречал. Только у него все лишние члены векторных произведений типа (1,0,0)х(0,0,1) исключены, я же всё делал “академически” ибо изобретал “велосипед” с нуля (т.е. с высоты своих познаний)

mahowik:

глянул… не потянет авр-ка похоже…

А ты попробуй, ДЦМ помоему шибко хуже.

mahowik:

Вот код ПД-части по гире:

Я как раз пор это, ПИ-регулятор комплементарного филтра. Тут палка о двух концах, сделаешь большой И - будет перекомпенсация (горизонт будет крыльями махать), при маленьком И будет нескомпенсированый завал в одну из сторон.

mahowik:

в крутых контроллерах типа немец, наза, а также от vis.asta так и сделано…

Тут по другому никак, более оперативных перемещения датчиков нет

mahowik:

он кстати про mpu6050

нет, он кстати про МПУ6000 на ПХ4м контроллере.

mahowik:

вот вариант красивый, но дороговато

Да, это сказка, то что нужно для конкурса (только тссс!), вот только стоил бы он баксов 70. А так я сам такой собиру, нужно только дождаться цифровой камеры от китайцких товарищей. Я видел где-то на датчике от мыши, просто туда был прикручен объектив от камеры.

oleg70:

Ломаю голову, как бы разделить линейные ускорения и крен у акселя… пока глухо.

“Академически” делается предельно просто: поворачиваем вектор акселя в мировую СК и вычитаем вектор нормали (0,0,-1) или (0,0,1) зависит от “полярности” акселя. В остатке все остальные ускорения 😁, в т.ч. ошибка горизонта. В моей вылолженной проге вроде есть функции в класcе INS.

Geniok
Alexsis1109:

да, согласен, РРМ это 1 канал. Но откуда его взять в обычном приемнике? я так понимаю, приемник ловит РРМ и разделяет его на все 7 ножек в отдельности…

Ааа, так у вас обычный приемник…
Пришла тут идея, если свести все каналы в один, соединив их между собой после выхода из приемника?
Так как импулься между собой разделены, то они перекрываться не будут, тогда все 7 каналов можно пустить по 1 проводу и подцепить к одному каналу таймера.

SergDoc
rual:

Это подстава, “прорекламируй” поставщика.

dx 😦 я писал раньше что посылка потерялась, а потом ещё не мог найти их (датчики) чтоб показать, а оказывается их уже нет, вот они и переслали новую с датчиками движения на пирометрах 😦 я один сегодня на работе уже сломал 😃 ладно фиг с ними, невелика потеря, сейчас уныло смотрю в код AeroQad сколько всего переделать то надо - ууу, никак не насмелюсь пока даже порты переписывать, а надо ещё gps от арду впихнуть (он там есть но надо правильно библиотеки подключать научится), удержание высоты сделано чисто на баро 😦 сонара нет, короче пахать и пахать, а хочется сделать cli, дабы не компилить постоянно для изменения аппарата или там подключения модулей (gps, сонар…) ну и всяких там расширеных возможностей по настройке, а без мативатора (платы) как-то ничего не хочется делать…

Geniok
SergDoc:

dx 😦

Один раз связывался с dx, больше я туда ни ногой…