673835452 发表于 2016-5-24 22:11:16

MPU6050 四元数求得欧拉角 为什么会漂移

当固定MPU6050 一定角度时,融合后的Anglex,Angley会匀速变大或变小,大约10变化2度,平放时候为0不会发生变化。
void IMUupdate( float gx, float gy, float gz, float ax, float ay, float az )
{
      float      norm;
      float      vx, vy, vz;
      float      ex, ey, ez;

      float      q0q0      = q0 * q0;
      float      q0q1      = q0 * q1;
      float      q0q2      = q0 * q2;
      float      q0q3      = q0 * q3;
      float      q1q1      = q1 * q1;
      float      q1q2      = q1 * q2;
      float      q1q3      = q1 * q3;
      float      q2q2      = q2 * q2;
      float      q2q3      = q2 * q3;
      float      q3q3      = q3 * q3;

      float      q0y_q0y = q0_y * q0_y;
      float      q1y_q1y = q1_y * q1_y;
      float      q2y_q2y = q2_y * q2_y;
      float      q3y_q3y = q3_y * q3_y;
      float      q1y_q2y = q1_y * q2_y;
      float      q0y_q3y = q0_y * q3_y;

      /* Yaw轴四元素的微分方程 */
      q0_y      = q0_y + (-q1_y * gx - q2_y * gy - q3_y * gz) * halfT;
      q1_y      = q1_y + (q0_y * gx + q2_y * gz - q3_y * gy) * halfT;
      q2_y      = q2_y + (q0_y * gy - q1_y * gz + q3_y * gx) * halfT;
      q3_y      = q3_y + (q0_y * gz + q1_y * gy - q2_y * gx) * halfT;
      /* 规范化yaw */
      norm      = sqrt( q0y_q0y + q1y_q1y + q2y_q2y + q3y_q3y );
      q0_y      = q0_y / norm;
      q1_y      = q1_y / norm;
      q2_y      = q2_y / norm;
      q3_y      = q3_y / norm;

/* 规范化加速度计值 */
      norm      = sqrt( ax * ax + ay * ay + az * az );
      ax      = ax / norm;
      ay      = ay / norm;
      az      = az / norm;
/* 估计重力方向和流量/变迁 */
      vx      = 2 * (q1q3 - q0q2);
      vy      = 2 * (q0q1 + q2q3);
      vz      = q0q0 - q1q1 - q2q2 + q3q3;
/* 向量外积再相减得到差分就是误差 */
      ex      = (ay * vz - az * vy);
      ey      = (az * vx - ax * vz);
      ez      = (ax * vy - ay * vx);
/* 对误差进行PI计算 */
      exInt      = exInt + ex * Ki;
      eyInt      = eyInt + ey * Ki;
      ezInt      = ezInt + ez * Ki;
/* 校正陀螺仪 */
      gx      = gx + Kp * ex + exInt;
      gy      = gy + Kp * ey + eyInt;
      gz      = gz + Kp * ez + ezInt;
      /* 四元素的微分方程 */
      q0      = q0 + (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * halfT;
      q1      = q1 + (q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * halfT;
      q2      = q2 + (q0 * gy - q1 * gz + q3 * gx) * halfT;
      q3      = q3 + (q0 * gz + q1 * gy - q2 * gx) * halfT;
      /* 规范化Pitch、Roll轴四元数 */
      norm      = sqrt( q0 * q0 + q1 * q1 + q2 * q2 + q3 * q3 );
      q0      = q0 / norm;
      q1      = q1 / norm;
      q2      = q2 / norm;
      q3      = q3 / norm;

      Anglex      = atan2( 2 * q2q3 + 2 * q0q1, -2 * q1q1 - 2 * q2q2 + 1 ) * 57.2957795f;
      Angley      = asin( -2 * q1q3 + 2 * q0q2 ) * 57.2957795f;
      Anglez      = atan2( 2 * q1y_q2y + 2 * q0y_q3y, -2 * q2y_q2y - 2 * q3y_q3y + 1 ) * 57.2957795f;
}

zouyf12 发表于 2016-5-24 23:04:39

你先想想两个问题:
1. 为什么会有Y方向的四元数?

2.下面的这个程序是否有错?
       /* 四元素的微分方程 */
      q0      = q0 + (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * halfT;
      q1      = q1 + (q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * halfT;
      q2      = q2 + (q0 * gy - q1 * gz + q3 * gx) * halfT;
      q3      = q3 + (q0 * gz + q1 * gy - q2 * gx) * halfT;

673835452 发表于 2016-5-25 07:03:18

zouyf12 发表于 2016-5-24 23:04
你先想想两个问题:
1. 为什么会有Y方向的四元数?



我参考的这个帖子:http://www.amobbs.com/thread-5492189-1-1.html   /* 四元素的微分方程 */这一块程序没看出错误来。
y轴先忽略,没作用

zouyf12 发表于 2016-5-26 23:30:39

1. 以下程序,计算q1时的q0已经不是原来的q0了。
      q0      = q0 + (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * halfT;
      q1      = q1 + (q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * halfT;

2.    gx      = gx + Kp * ex + exInt;
      gy      = gy + Kp * ey + eyInt;
      gz      = gz + Kp * ez + ezInt;
Kp 是否有赋值? 有的话加大看看效果。
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