Anbom: Ổn định dọc theo trục z (để giữ độ cao)

Gần đây tôi đã dành một số công việc cho phần mềm quad quad của tôi. Mô hình đang ổn định thái độ của nó tương đối tốt bây giờ. Tuy nhiên tôi nhận thấy rằng đôi khi nó đang thay đổi độ cao (có thể thay đổi áp suất, gió hoặc nhiễu loạn). Bây giờ tôi muốn thoát khỏi những giọt nước cao độ và không tìm thấy nhiều tài liệu. Cách tiếp cận của tôi là sử dụng gia tốc kế:

• Tính lực g hiện tại của trục z
• nếu lực g> 0,25 g và dài hơn 25 ms, thì tôi nạp thuật ngữ gia tốc (cm trên s²) vào pid
• đầu ra được gửi đến động cơ

Mô hình bây giờ phản ứng khi nó rơi xuống với sự điều chỉnh tăng của động cơ. Tuy nhiên, tôi không chắc chắn, liệu có thông minh khi đưa gia tốc hiện tại vào bộ điều chỉnh hay không và tôi hiện đang tự hỏi, liệu có một phương pháp thông minh hơn để đối phó với những thay đổi đột ngột và nhỏ hơn về độ cao.

Mã hiện tại:

# define HLD_ALTITUDE_ZGBIAS 0.25f
# define HLD_ALTITUDE_ZTBIAS 25

const float fScaleF_g2cmss = 100.f * INERT_G_CONST;
int_fast16_t iAccZOutput = 0; // Accelerometer

// Calc current g-force
bool bOK_G;
float fAccel_g = Device::get_accel_z_g(m_pHalBoard, bOK_G); // Get the acceleration in g

// Small & fast stabilization using the accelerometer
static short iLAccSign = 0; 
if(fabs(fAccel_g) >= HLD_ALTITUDE_ZGBIAS) {
  if(iLAccSign == 0) {
    iLAccSign = sign_f(fAccel_g);
  }

  // The g-force must act for a minimum time interval before the PID can be used
  uint_fast32_t iAccZTime = m_pHalBoard->m_pHAL->scheduler->millis() - m_iAccZTimer;
  if(iAccZTime < HLD_ALTITUDE_ZTBIAS) {
     return; 
  }

  // Check whether the direction of acceleration changed suddenly
  // If so: reset the timer
  short iCAccSign = sign_f(fAccel_g);
  if(iCAccSign != iLAccSign) {
    // Reset the switch if acceleration becomes normal again
    m_iAccZTimer = m_pHalBoard->m_pHAL->scheduler->millis();
    // Reset the PID integrator
    m_pHalBoard->get_pid(PID_ACC_RATE).reset_I();
    // Save last sign
    iLAccSign = iCAccSign;
    return;
  }

  // Feed the current acceleration into the PID regulator
  float fAccZ_cmss = sign_f(fAccel_g) * (fabs(fAccel_g) - HLD_ALTITUDE_ZGBIAS) * fScaleF_g2cmss;
  iAccZOutput = static_cast<int_fast16_t>(constrain_float(m_pHalBoard->get_pid(PID_ACC_RATE).get_pid(-fAccZ_cmss, 1), -250, 250) );
} else {
  // Reset the switch if acceleration becomes normal again
  m_iAccZTimer = m_pHalBoard->m_pHAL->scheduler->millis();
  // Reset the PID integrator
  m_pHalBoard->get_pid(PID_ACC_RATE).reset_I();
}

Hai cách tiếp cận là có thể:

1. Kết hợp dữ liệu độ cao (GPS hoặc áp suất) và dữ liệu của cảm biến gia tốc dọc để tính toán độ cao hình học tốt hơn và điều chỉnh bộ điều khiển dọc của bạn bằng phản hồi này trong vòng lặp của bạn.

2. Sử dụng vòng tăng cường ổn định cho gia tốc z (trong khung thân). Trong trường hợp này, nếu chiếc xe của bạn dao động, như thể hiện trong câu trả lời của Jon, chiếc xe của bạn sẽ cảm nhận được gia tốc z và sẽ cố gắng sửa nó. Đây có thể không phải là cách thực hành tốt nhất để làm việc trên gia tốc z trong khung thân , vì nó sẽ ghép cuộn với độ cao khi máy bay lăn và di chuyển xung quanh. Vì vậy, một chuyển đổi lượng giác có thể được thực hiện để chuyển đổi dữ liệu a_z (trong khung cơ thể) thành a_z_inertial (trong khung quán tính, ví dụ như trong trọng lực). Tốt nhất là làm việc này trên giấy (bạn có cả cuộn và cao độ, ảnh hưởng đến kết quả).

Về thuật toán hiện tại:

1. Lọc gia tốc của bạn. Hãy thử một mức trung bình đang chạy (bộ lọc thông thấp) của các lần tăng tốc của bạn, để loại bỏ tiếng ồn. Chẳng hạn, có thể sẽ có trung bình chạy trong 0,2 giây cuối cùng.

2. Không sử dụng cut-off, tất cả. Nó làm cho cuộc sống phi tuyến tính, và nó không tốt. Hãy để bộ điều khiển xử lý tất cả các sự kiện và để nó phản ứng với các lỗi nhỏ trước khi chúng phát triển cao.

Không thể bình luận nào.

Tôi sẽ thêm một con quay hồi chuyển và sử dụng bộ lọc bổ sung hoặc Kalman. Gia tốc kế là đúng, trung bình , nhưng sai, ngay bây giờ . Gyros là đúng, ngay bây giờ , nhưng trung bình là sai . Bộ lọc cân hai yếu tố đầu vào dựa trên mức độ sai của chúng và xuất ra một giá trị ở đâu đó giữa phải và ngay bây giờ .