DIY自动返航OSD正式开始，挖个坑，慢慢填日志~~~

dstdx72 · 发表于 2010-12-16 19:25

原帖由 md35 于 2010-12-14 22:42 发表
呵呵。。我都走在你的前面呀。
4元数发还是比较难的，我用ATMEGA32，也没有搞成，还是算了，用简单的积分法，用在这样的机器上没有问题，以前的4轴都是这样的。
看样子做成FY20A，还真不是很容易。
我的固定翼平衡 ...

放弃了啊？不知老兄搞到哪个程度了？是平衡能力不行，还是根本就全乱套的？
放弃多不好，重新捡起来，一起努力嘛:em00:
只要不要求全方位姿态显式求解，就不必用四元数法的哈

dstdx72 · 发表于 2010-12-16 19:27

原帖由 heuyck 于 2010-12-14 23:04 发表
我在啃捷联惯导书,毕业多年,什么线代矩阵全忘光了.
搞不成就弄红外算了,省力点.
算法没做好,惯导的可靠性还是比红外来得差.

搞不成也不必用红外的
红外的先天缺陷太大了，就算高空能平衡，效果也必然是和惯导的不能比的哈
等我搞出来了，低价卖你一个:em15: 你专心搞上位功能得了

dstdx72 · 发表于 2010-12-16 19:35

今日进度：

1）用遥控进行各项参数设定（舵机方向、控制灵敏度）
2）陀螺仪、加速度计参数校正，记录舵机中立点
3）各项参数在flash中的存储和读取
4）改进了控制流程，减少了初始化时间，使得复位时能继续被中断的控制流程

精确的平衡算法仍在改进中....

dstdx72 · 发表于 2010-12-18 11:53

今日进度：

融合算法初步调试成功，已能用加速度计稳定修正陀螺误差
能显式得出X,y轴具体倾角
角度受加速度影响很小

下一步完善周边硬件，争取下周末上机实测

ian11122840 · 发表于 2010-12-19 01:12

楼主用的是四元数的算法么？
三个陀螺仪？

heuyck · 发表于 2010-12-20 14:26

原帖由 ian11122840 于 2010-12-19 01:12 发表
楼主用的是四元数的算法么？
三个陀螺仪？

应该用的欧拉角吧，捷联式惯导书上就有矩阵，计算几个三角函数就搞定了，比较简单。四元数有点头疼，不好理解。
我原来也想过不用yaw陀螺，做的EN-03那块yaw陀螺太高太麻烦了，后来仔细想想后肯定不行的。
简单点举例，比如先roll 90度后，你的yaw就变成pitch了，没yaw陀螺你怎么搞pitch？按这个例子看看欧拉角微分方程就了解了。

dstdx72 · 发表于 2010-12-21 18:17

原帖由 ian11122840 于 2010-12-19 01:12 发表
楼主用的是四元数的算法么？
三个陀螺仪？

我没用四元数，2轴的陀螺仪。因为z轴在实际应用中时时刻刻处于修正航向状态，无需精确对准的
如果要全姿态显式地得出角度值，那恐怕只有用四元数法了
但四元数法计算量特大，对arm7的计算能力没信心，不晓得arm9能搞定不
所以我还是用的欧拉角表示的

dstdx72 · 发表于 2010-12-21 18:28

原帖由 heuyck 于 2010-12-20 14:26 发表

应该用的欧拉角吧，捷联式惯导书上就有矩阵，计算几个三角函数就搞定了，比较简单。四元数有点头疼，不好理解。
我原来也想过不用yaw陀螺，做的EN-03那块yaw陀螺太高太麻烦了，后来仔细想想后肯定不行的。
简单点 ...

四元数开始理解的确不很容易
但理解了也就简单了，什么东西都是会者不难
必须去理解它的几何意义，理解了几何意义，就可以把抽象的四元数和实际结合起来，剩下的编程基本上都算体力活了
它就是表达旋转特别方便，无需考虑死角问题，程序里你只管一个劲算就是了
要用四元数法就必须用到yaw轴陀螺，否则没法进行计算的

dstdx72 · 发表于 2010-12-21 18:34

今日进度：

平衡功能全部完成，手动状态下完全由遥控控制舵机，辅助状态下自动保持横滚平衡，俯仰、油门和方向由遥控控制（遥控升降舵中立时维持飞机水平飞行，根据升降舵量自动控制飞机的俯仰角度，控制范围设定为+-30度的爬升或俯冲）

随时自由切换手动和辅助状态，实际感受不到延迟

这个周末就去试飞

dstdx72 · 发表于 2010-12-21 18:39

打板的时候粗心了点，把2.54间距的排针搞成2.0的了，只好焊接转接线上去
测试完全后还要重新制一次版
这是设备的连接图（不含主控OSD）

dstdx72 · 发表于 2010-12-21 18:43

来张特写

主控OSD做出来后，通过5芯线连到平衡仪上，就可以命令平衡仪以要求的角度和方向飞行了
没有主控OSD的时候，辅助平衡可以让飞机飞得相当稳，搞航拍爽歪歪

冰寒 · 发表于 2010-12-21 18:51

这个必须要顶，等待lz的测试报告接相关资料，买也可以呵

ian11122840 · 发表于 2010-12-21 23:21

哈哈，看到图了，看来到调试阶段了，不错啊~~

不过要对传感器温飘有点准备~那个还是挺吓人的~~（我倒是自己做过的）

看来楼主是用的3S电池的每片给飞控板供电，没用12V转5V芯片啊~~~我猜应该用3个二极管连的~~~还是只接出来了一片呢？

heuyck · 发表于 2010-12-22 09:28

原帖由 dstdx72 于 2010-12-21 18:17 发表

我没用四元数，2轴的陀螺仪。因为z轴在实际应用中时时刻刻处于修正航向状态，无需精确对准的
如果要全姿态显式地得出角度值，那恐怕只有用四元数法了
但四元数法计算量特大，对arm7的计算能力没信心，不晓得ar ...

我看欧拉角微分方程，yaw轴陀螺在roll和pitch为非0的情况下，也参与了roll和pitch计算。并不是只用于计算航向的。
你是用加速度去做这个校正？还是没试过roll和pitch大倾角的情况？是不是试验时的震动、倾角条件不够没体现出来？
四元数看完了，中间实时计算过程中都是简单的矩阵计算，如果用高阶龙库算法，误差很小。
只是初始四元数和姿态角解算要用三角反三角函数，对于只用于姿态角计算不用惯导的飞控来说，四元数累积误差少的优势不明显，欧拉角还是可以用的。

dstdx72 · 发表于 2010-12-22 18:53

原帖由 ian11122840 于 2010-12-21 23:21 发表
哈哈，看到图了，看来到调试阶段了，不错啊~~

不过要对传感器温飘有点准备~那个还是挺吓人的~~（我倒是自己做过的）
------------不吓人，点都不吓人:em15: 我采用的算法不是完全的积分法，而是借鉴了四元数法的特点，混合一起在用，所以对漂移不是很敏感，再说lpy550的温飘也才0.08度/秒/摄氏度，也就是说10摄氏度温差情况下才0.8度/秒的漂移，精度算高的了

看来楼主是用的3S电池的每片给飞控板供电，没用12V转5V芯片啊~~~我猜应该用3个二极管连的 ...

----------猜错了，零分，哈哈。我上面做了个5V-2A的UBEC，不是线性稳压器，是开关的，能量效率高，输入范围5~14V都可以用，你看到的二极管是防插反的，只有1个

ian11122840 · 发表于 2010-12-22 19:18

原帖由 dstdx72 于 2010-12-22 18:53 发表

----------猜错了，零分，哈哈。我上面做了个5V-2A的UBEC，不是线性稳压器，是开关的，能量效率高，输入范围5~14V都可以用，你看到的二极管是防插反的，只有1个

我看起来你是直接从电池3.7V位置取电的嘛，不是像一般用的12V接进来的..
Ubec是网上卖的成品那种么？配电调的~~

[ 本帖最后由 ian11122840 于 2010-12-22 19:21 编辑 ]

dstdx72 · 发表于 2010-12-22 19:57

原帖由 heuyck 于 2010-12-22 09:28 发表

我看欧拉角微分方程，yaw轴陀螺在roll和pitch为非0的情况下，也参与了roll和pitch计算。并不是只用于计算航向的。
你是用加速度去做这个校正？还是没试过roll和pitch大倾角的情况？是不是试验时的震动、倾角条件不 ...

看来你没彻底搞懂欧拉角表示的矩阵运算方程的真实含义。提示下你：你看的那个欧拉角微分方程，它计算出来的结果，具体是个什么含义？我上面早说过，不用“全姿态”“显式”计算角度的。如果你想得到相对于初始姿态的任意旋转角，那么就必须进行三维运算。这个三维不一定非得是具有具体物理三维意义的变量，只要是和运动关联的3个相互正交的向量就成。反过来说呢，如果我对初始姿态并不关心，比如不关心Z轴航向，那么就进行2维运算即可，只需要2个变量。如果再不关心x轴的呢，那么1个变量就够。再进一步，连y轴也不关心了，就无需变量了，总之，一个变量决定一个自由度，哈哈，明白没有

不过某些情况下2维的确不能正确判断姿态的，所以我还是用到了第三维，所以我的陀螺虽然是2维，但加速度计是3维的

具体还没上真机试验过，反正拿手上看舵机反应，倒是能够从任意姿态下恢复的，倒飞，侧飞，俯冲，横滚加俯冲，都能正确判断，然后从最短路径改出。不过具体效果还是只有等周末上真机飞了才晓得

dstdx72 · 发表于 2010-12-22 20:01

原帖由 ian11122840 于 2010-12-22 19:18 发表

我看起来你是直接从电池3.7V位置取电的嘛，不是像一般用的12V接进来的..
Ubec是网上卖的成品那种么？配电调的~~

不是成品，自己用元件做上去的，所以我板子上才那么多零零碎碎的元件
这么做的好处是降低了炸机率。电池的电放到只有5V，如果是线性稳压早断电了，它还没断电，继续给舵机和接收机供电

不过坏处呢，就是成本增加了，将来要是卖的话，又要少赚不少钱:em15:

dstdx72 · 发表于 2010-12-22 20:08

今天想到反正要再做一次板子，就顺便把CPU换了，换成arm9的stm32f10X，然后器件定了，款付了，下载资料一看傻眼了-----主PDF都有1千多页！是lpc2103的十倍！

东西都买了，没法，只有硬着头皮上。然后下午打资料，连续打了2个多小时才打完。

而且这还只是主PDF，还有其他一些内核汇编、flash编程的，各又有几百页....:em17:

arm7倒是简单，看几天就能编程了，这个arm9，资料都打了2个小时才打完，全部看完要多久？我的天哪！太痛苦了！:em25:

dstdx72 · 发表于 2010-12-22 20:37

来几张装机图，因为用的是lpy550，所以板子是垂直安装的:em15:

DIY自动返航OSD正式开始，挖个坑，慢慢填日志~~~

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