Создание собственной системы стабилизации
Там суть не в фильтрации как таковой
Да нет, на фильтрации там тоже многое завязано. Можно сколь угодно часто дискретизовать сильно фильтрованый сигнал - толку от этого будет ноль изза большой задержки. Фактически с задержками там и борются. А в случае MPU сенсоров есть определенный оптимум частоты фильтра (о чем и речь), выше которой сам сигнал будет шумнее и меньшие задержки не дадут результата. Так вот фильтровать на той частоте в любом случае выгоднее на аппаратном уровне сенсора, а не вносить дополнительные задержки в петлю софтовой фильтрацией на уровне контроллера.
сбор полного интеграла сигнала за период дискретизации АЦП.
Так именно это делает любой алгоритм вычисления положения. Или они там собирают интеграл чаще периода дискретизации АЦП? 😃
Мы сравнивали опрос на высокой скорости (32кГц) и самостоятельную фильтрацию
Не могу понять - зачем 32 кГц ?? , если данные обновляются 2 кГц максимум…, одно о тоже чтоль считывать и потом усреднять ? , тогда конечно эффекта не будет никакого… или я че то не так понимаю ?
Не могу понять - зачем 32 кГц ?? , если данные обновляются 2 кГц максимум…, одно о тоже чтоль считывать и потом усреднять ? , тогда конечно эффекта не будет никакого… или я че то не так понимаю ?
К примеру в ICM20608 есть возможность получать данные, минуя фильтры, в том виде как их получает внутренний АЦП. А 32гКц - это его частота сэмплирования по датащиту.
Для гонщиков, в данном случае, лучше аналоговые ДУСы с внешним устройством выборки-хранения.
Не вижу отличий аналогового от цифрового. В цифровом сенсоре есть внутренний фильтр на 250 Гц, и даже при низкой частоте опроса (допустим, 1 кГц) он эффективно усреднит любые выбросы, которые будут между опросами, и в итоге получаем полный интеграл. В чем могут быть преимущества аналогового датчика, ведь с ним по сути прдется делать то же самое?
по сути придется делать то же самое
или не делать вообще … без разницы усреднять показания гиры за большой промежуток времени и вычислять по результату изменение положения за этот большой промежуток или вычислять изменение положения по каждому отсчету АЦП за время одного отсчета … в конце концов получим тоже самое положение через тоже время … считать только чаще придется … выбросы будут оказывать незначительное влияние так как будут участвовать в расчетах за малый промежуток времени … очень большие единичные выбросы можно ограничивать.
или не делать вообще … без разницы усреднять показания гиры за большой промежуток времени и вычислять по результату изменение положения за этот большой промежуток или вычислять изменение положения по каждому отсчету АЦП за время одного отсчета
Усреднять одномерным фильтром в любом случае надо, но он есть и в цифровых датчиках и работает на достаточно приличной скорости. чтобы ничего не пропустить. А запускать обсчет AHRS для сведения трех осей можно гораздо реже, думаю даже 100 Гц будет вполне достаточно.
думаю даже 100 Гц будет вполне достаточно
в подавляющем большинстве случаев более чем достаточно … но … у гонщиков всетаки есть специфика …
при обычных полетах во первых относительно низкая скорость , во вторых команды на управление от пилота идут уже с учетом текущей обстановки …
в гонках просто нет времени оценивать обстановку , команды идут фактически “на опережение” , срабатывает “мышечная память” , те задача контроллера максимально четко выполнить команды заданные перемещениями стиков , а поскольку скорость полета очень большая , то даже минимальная задержка сильно меняет траекторию.
Но и 32 килогерца это уже всетаки перебор …
Вот выдержка из описания по бетафлайту:
Boris said:
gyro_lpf = OFF basically still means there is a little bit of filtering on the gyro. When setting it to EXPERIMENTAL it will remove any possible filtering and give raw data, which is extremely noisy. I don’t recommend it. I just added it to be there in case someone wants to play with it.
Тоесть сам гуру бетафлайта не советует выключать в мпу фильтр. Тоесть фактически рекомендуется фильтровать выходной сигнал на 188Гц либо 250Гц. Откуда мне лично не совсем понятна гонка килогерцев.
Опять 25 выборка и фильтр самого MPU - это разные люди. Т.е. есть сигнал с частотой допустим в 1 герц и в нём ещё один с частотой 300гц - так вот тот сигнал в 1 герц мы порубали на 1000 кусочков и собрали в интеграл - и он там есть весть а 300гц сигнал - удушили фильтром и в интеграл не пустили - нам нужна вся 1000 кусочков герцового сигнала…
нам нужна вся 1000 кусочков герцового сигнала…
Вот ну никак не следует этот вывод из того что сказано.
Вспомним теорему найквиста - теоретически достаточно выборки с удвоеной максимальной частотой в спектре сигнала для его восстановления. Возможно какуюто минимальную разницу и можно будет ощутить при переходе от 500 к 1000-2000Гц частоте выборки при сборе интеграла при неизменной частоте фильтра сигнала. 8-32КГц - это уже скорее для собственного успокоения, мол сделали все что могли, плюс, как водится у спортсменов - “быстрее, выше, сильнее!”.
Вот что скорее всего помогает, так это минимизация задержки с начала чтения сенсора до получения результата на регуляторе. Сдается мне, что при одинаковой этой задержке разницы между 500Гц и 2000Гц петли не будет заметно вообще.
Ха - допустим датчик засёк ну ни максимум, а скажем 1000 гр/сек - за цикл при 500 это уже 4 градуса исправлять, а при цикле в 2000 - 0.5 градуса - где погрешность пида будет больше? где какая задержка? если цикл в одном случае 2000 микросекунд, а в другом 500?
Так при любой частоте петли с датчика считаем те же самые 1000°/с, откуда тут возьмутся ошибки?
Но ок, тогда следуя этой логике какие же тогда ошибки будет давать тот самый рекомендованый мпушный фильтр в 250Гц или также используемые 188Гц? 😃
задержка по времени от считывания до подачи на регулятор 2000 микросекунд и приказ пиду исправление 4 - х градусов (зная что есть ошибка интегрирования) или 500 микросекунд и приказ на полградуса - что точнее?
а ведь рейсерам надо порхать как бабочка пчелой ужаленная)))
жена и вправду думала, что у нас во дворе осы завелись )))
да и вот - во время пересчёта муха в проп попала - мелочь но приятно - 4 предположительных! градуса превратились в 5 - а 0.5 пусть даже в 0.6 - при следующих итерациях, что быстрее исправится?
Если честно вообще не понял вопроса… Речь о задержке или о точности? Мухи в пропеллере? Ужаленая жена? 😃 Сформулируйте пожалуйста яснее.
Во вторых это какаято странная математика 2000/4 ≠ 500/0.5. Правильнее тогда уже на 2000мкс будет 4° ошибки, а на 500мкс - 1°.
Но ок, возьмем что моторам нужно исправить 1° за 500мкс - а успеют ли они вообще это сделать за такое время? Или проще исправить 4° за 2000мкс?
PS. Не фанат подобных разговоров, плавно (или не очень) перетекающих в выяснение отношений. Я насколько возможно аргументировано высказал свое мнение, для чего собственно этот форум и предназначен. Если разговор перетекает из конкретики в мухи, бабочки, пчелы, осы - я не вижу смысла его продолжать.
А я и не лезу в выяснение отношений - просто вы сами себе перечите - ну как может быть одинаковой задержка между считыванием и подачей на регуль при времени цикла 2000 или 500 - не 4 ну да я чёт загнался - 2 градуса - но это не точно 2 градуса, и исправлять надо 2 градуса - а за это время при времени цикла в 500 - 4 по 0.5 успеть можно… но если же подойти с не рейсерской стороны - пропы маленькие обороты большие, а к нормальным аппаратам - чем ниже скорость вращения моторов, выше инерция самих ВМГ, а следовательно ниже скорость влияния изменения частоты вращения на положение аппарата - то и смысла особого нет в завышенной частоте цикла - короче какой бы не была частота, читаем - считаем - пид - регуль - ваншот получается…
Так при любой частоте петли с датчика считаем те же самые 1000°/с, откуда тут возьмутся ошибки? Но ок, тогда следуя этой логике какие же тогда ошибки будет давать тот самый рекомендованый мпушный фильтр в 250Гц или также используемые 188Гц?
гы, а я миник на f4by запускаю с фильтром на 43 гц, эксперимента ради надо попробовать посмотреть как будет себя вести на 188-250
Но ок, возьмем что моторам нужно исправить 1° за 500мкс - а успеют ли они вообще это сделать за такое время?
вот - Кесарю кесарево - какой аппарат такой и цикл!
гы, а я миник на f4by запускаю с фильтром на 43 гц, эксперимента ради надо попробовать посмотреть как будет себя вести на 188-250
забей у тебя цикл - 400гц - там хоть 10гц ставь )))
400гц это цикл стабилизации а 43 это фильтр мпу
кстати там инерциалка - екф прожорливая до ресурсов а цикл стабилизации - контроля моторов легковесный
ну дык а я тебе про что - залей прошиву - ощути разницу - сам скажешь, что арду фу - кстати на ф4бы все датчики пашут… и 2 килогерца - ваншот тоже 2 - так что сними пропы перед первым подключением и моторы проверь - заработают не, а то я пока регули не перешил - смотрел либо на молчащие либо жужащие на полной дури…
и ощущения - просто в восторг щенячий приводит и жужит натурально как оса)))
гы, а я миник на f4by запускаю с фильтром на 43 гц, эксперимента ради надо попробовать посмотреть как будет себя вести на 188-250
Например на чистом от вибрации 700мм аппарате при 500Гц цикла отчетливо вижу разницу в поведении при изменении частоты фильтра с 98Гц до 188Гц, становится четче в полете, меньше вихляния. Правда для мпу очень важен низкий уровень вибрации, иначе эффект может быть противоположный.
кстати там инерциалка - екф прожорливая до ресурсов а цикл стабилизации - контроля моторов легковесный
я знаю место где взять екф на 16 осей который легко в 500гц выкрутится, и будет заменять и иму тоже, а не в арде 100 герцов… кстати я его летал на мелкой дус 188 аксель 41 - где-то даж кино было…
400гц это цикл стабилизации а 43 это фильтр мпу
а я и не знал) вот одно плохо в 6000 -й фильтр один и на дус и на аксель, вот 6500 - 9250 совсем другой разговор, мухи отдельно, котлеты отдельно…
В чем могут быть преимущества аналогового датчика, ведь с ним по сути прдется делать то же самое?
ну тут как бы посчитать и повесить на выход датчика rc или lc фильтр на определённые частоты и жестко убить всё ненужное, а нужное дать на ацп, но стоимость и громоздкость конструкции - датчики, фильтры, ацп (24 бит или больше - 12 битный проца как-то не в кайф) - не надо усреднять чего-то программно - 8000 раз прочитали - 8000 раз выдали на регули… вот как-то ж работают как их там - короче машины горизонтального бурения - как они своей инерциалкой под землёй до миллиметров путь прокладывают?
К примеру в ICM20608 есть возможность получать данные, минуя фильтры, в том виде как их получает внутренний АЦП.
Дык, минуя фильтры, не означает минуя выходные регистры, в которые он пишет с частотой 2000 Кгц… не более.
(еслиб он писАл с частотой 32 Кгц то и чувствительнось у него была б не 2000 гр.сек , а 32000 гр.сек…, иначе никак по моему…)
Не вижу отличий аналогового от цифрового.
Тут то и разница - что у аналогового можно считывать показания “моментально” на частоте ограниченной только физическими свойствами микромеханики (возможно 32 Кгц), а уж как и чем оцифровывать/фильтровать уже другой вопрос.
думаю даже 100 Гц будет вполне достаточно
Может даже и меньше (зависит от “тушки” коптера)… Иными словами:
увеличивать частоту выборок = увеличивать чуйку сенсора=возможность отслеживания более мелких/плавных угловых скоростей скоростей=увеличивать точность ИМУ…
А уж насколько это реально оправдано в каждом конкретном случае - это дело вкуса.