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发表于 2013-1-31 17:08:18
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圆点博士微型四轴飞行器飞行控制PID解读:
PID控制第二步:陀螺仪数据处理
我们知道,mpu6050的角加速度单位是 度/秒。 要知道小四轴转过的角度,只需要把角加速度和时间相乘就可以。
举一个理想的例子:
一个物体以5度每秒的速度进行匀速旋转,那么5秒钟后,它转过的角度是多少? 这可能是小学数学题,答案当然是 5x5=25度
那么我们再进一步:
一个物体在第1秒以5秒每度的速度旋转,第2秒以6秒每度的速度旋转,第3秒以7秒每度的速度旋转,第4秒以8秒每度的速度旋转,第5秒以9秒每度的速度旋转,那么5秒钟内转过的角度是多少?
当然这也不难,答案是: 5+6+7+8+9=35度
那么我们再进一步来看:
一个物体在第0.1秒内以5秒每度的速度旋转,第0.2秒内以6秒每度的速度旋转,第0.3秒内以7秒每度的速度旋转,第0.4秒以8秒每度的速度旋转,第0.5秒以9秒每度的速度旋转,那么0.5秒钟内转过的角度是多少?
答案就是:
(5度/s x 1s)/10=0.5度
(6度/s x 1s)/10=0.6度
(7度/s x 1s)/10=0.7度
(8度/s x 1s)/10=0.8度
(9度/s x 1s)/10=0.9度
一共是3.5度。
这就是我们通常所说的陀螺仪积分运算。
因为小四轴飞行过程中,它不会做匀速旋转,所以细分的时间段越小,精度越高。但是无论时间段多小,总会有误差。
回到小四轴上,假如我们每隔200ms去读一次陀螺仪数据,第一个200ms读到的的角速度是A1, 第2个200ms读到的角速度是A2,....依次类推。 那么根据上面的方法,我们就能知道小四轴在某一个时间段内转过的角度。
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