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[LCW_DIY]STC四轴飞行器202003

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(9828486)
发表于 2020-3-12 13:00:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 lcw_swust 于 2020-3-12 14:27 编辑

曾经做了个四轴,效果不好,老晃,现在总算是把PID弄好了。
介绍一下:
飞控:STC15W4K48S4+MPU9250模块
遥控器:STC15W4K48S4+NRF24L01P+PA
遥控接收:STC15W408AS+NRF24L01P
电调:STC15W408AS+EG2133+AON6816,方波电调,过零换相。
电机:1806,2280KV,6030桨。
重量:配2S500mAh电池约247g.
续航:2S500mAh电池约悬停4min,3S500mAh电池约悬停9min.
机架:外径5mm内径3mm的1m长的碳纤维管,平均分为4段,用敷铜板(玻纤板)钻孔
后以扎带和热熔胶固定。

飞控板UART1接收无线串口的信号,以200Hz的频率读取MPU9250的数据进行姿态解算、串级PID运算、从UART2发出指令控制四个电调。

姿态解算:
    由于理解不了四元数,所以没有用四元数,只是用的一般的向量旋转算法,以陀螺仪数据为旋转角度,以加速度为向量进行旋转,然后再和加速度进行互补滤波。
注意事项:
1.安全第一,调试时注意防护,飞行时任何人都要远离。
(由于程序BUG,有一次手靠近时,四个电机突然全速运转,差点被割到)
2.程序难免有BUG,请多做测试。
3.碳纤维管导电性能良好,注意防短路。
4.注意设置MPU9250里的陀螺仪和加速度的低通滤波,降低带宽能减小输出抖动,降太多也会影响控制效果。
5.桨最好是简单做一下动平衡,我是用贴胶带的方法,平衡好了能减小振动,对飞控有好处。

一些核心代码:
//--------------------------------------------------
//PID运算
//--------------------------------------------------
//用于定点运算,用KK表示1,输出时要除以KK
#define KK                50
//横滚内环PID,调节角速度
void inpid_x(S16 set)
{
        S16 err0,degv0;//本次误差、本次角速度
        S32 pid;//pid输出
        degv0=Mpu_Gx/10;//角速度直接用陀螺仪数据
        err0=set-degv0;//角速度误差
        pid=(S32)err0*5;//PID只要了P
        ABSLIM(pid,KK*40);//输出限幅
        mot_dx=pid;//左右电机差速
}
//横滚外环PID,调节角度
#define Pidx_p        15
#define Pidx_i         1/10
#define Pidx_d         0
void DoPid_x(void)
{
        static S16 temp_i,err1;//积分,上次误差
        S16 err0;//本次误差、本次角速度
        S32 pid;//pid输出
                       
        err0=set_x+Ofst_x-GADegYZ/10;////角度误差
        temp_i+=err0;//积分
        ABSLIM(temp_i,KK*100);//积分限幅       

        pid=(S32)err0*Pidx_p+(S32)temp_i*Pidx_i+(S32)(err0-err1)*Pidx_d;
        err1=err0;//记录此次误差
        ABSLIM(pid,KK*100);//5000,输出限幅
        inpid_x(pid/10);//500,内环PID,调节角速度
}
PID的调试,和别人一样,先调内环,给定为0,让它能稳在某个角度慢慢跑,受到外力能马上产生阻力,
然后再调试外环,要有耐心。

电路和程序:
程序.rar (453.35 KB)
(9828024)
发表于 2020-3-12 13:08:11 | 显示全部楼层
厉害了  膜拜一下
(9827767)
发表于 2020-3-12 13:12:28 来自手机 | 显示全部楼层
过路,支持一把
(9827734)
发表于 2020-3-12 13:13:01 | 显示全部楼层
叼~又看到楼主又双叒叕出新做了~
我要是在公司搞这些~
我们老板可以用工厂里的任何一个物件弄死我~包括这个工厂本身~
(9827449)
 楼主| 发表于 2020-3-12 13:17:46 | 显示全部楼层
天下乌鸦一般黑 发表于 2020-3-12 13:13
叼~又看到楼主又双叒叕出新做了~
我要是在公司搞这些~
我们老板可以用工厂里的任何一个物件弄死我~包括这个 ...

咱这小公司,很和谐。做这些呢也是一种锻炼或者拓展。
做这飞机其实大部分时间还是在家里弄的,我还是会尽量少占用上班时间的。
(9826704)
发表于 2020-3-12 13:30:11 | 显示全部楼层
我公司就是搞这个的,上班不摆弄飞机,不调PID,老板认为你不出活偷懒.
(9826518)
 楼主| 发表于 2020-3-12 13:33:17 | 显示全部楼层
qwe2231695 发表于 2020-3-12 13:30
我公司就是搞这个的,上班不摆弄飞机,不调PID,老板认为你不出活偷懒.

真好                       
(9825541)
发表于 2020-3-12 13:49:34 | 显示全部楼层
又双叒叕 又双叒叕开源,像你签名一样  心中无敌者,无敌于天下。
(9824892)
发表于 2020-3-12 14:00:23 | 显示全部楼层
向老板致敬!!!
(9824527)
发表于 2020-3-12 14:06:28 | 显示全部楼层
楼主是DIY届的战斗机,膜拜,学习
(9823743)
发表于 2020-3-12 14:19:32 来自手机 | 显示全部楼层
这个不错
(9823541)
 楼主| 发表于 2020-3-12 14:22:54 | 显示全部楼层
WHOOK 发表于 2020-3-12 13:49
又双叒叕 又双叒叕开源,像你签名一样  心中无敌者,无敌于天下。

好东西希望大家一起分享,希望大家都能进步。
我这套系统是和普通系统不一样的,协议完全不一样,所以弄出来也比较杂乱。
(9814319)
发表于 2020-3-12 16:56:36 | 显示全部楼层
动手能力太强了,赞
(9812759)
发表于 2020-3-12 17:22:36 来自手机 | 显示全部楼层
只能膜拜大神
(9804399)
发表于 2020-3-12 19:41:56 来自手机 | 显示全部楼层
大神,厉害
(9800393)
发表于 2020-3-12 20:48:42 | 显示全部楼层
楼主每次都是满满的干货
(9797189)
发表于 2020-3-12 21:42:06 来自手机 | 显示全部楼层
赞,家里还有一个吃灰的
(9797181)
发表于 2020-3-12 21:42:14 | 显示全部楼层
动手能力强大呀
(9792963)
发表于 2020-3-12 22:52:32 | 显示全部楼层
真不错,赞。
(9713271)
发表于 2020-3-13 21:00:44 | 显示全部楼层
不错啊,谢谢楼主分享~~
(7253053)
发表于 2020-4-11 08:24:22 来自手机 | 显示全部楼层
LCW楼主威武,电调板好眼熟,foc电调四轴响应迅速,哈哈。忽然发现LCW用户ID是五位数的,论坛元老啊。我大概是2009年注册的就已经是六位数了
(7251644)
发表于 2020-4-11 08:47:51 | 显示全部楼层
不错!学习了。
(7250810)
 楼主| 发表于 2020-4-11 09:01:45 | 显示全部楼层
fnems 发表于 2020-4-11 08:24
LCW楼主威武,电调板好眼熟,foc电调四轴响应迅速,哈哈。忽然发现LCW用户ID是五位数的,论坛元老啊。我大 ...

这里的是由STC15W408AS-TSSOP20驱动的方波电调,由于采用了同步整流,响应速度也还是不错,最重要的是几乎不发热.
这板子和FOC1.2的尺寸差不多的,但是我还没把FOC用在四轴上,等空闲了试试.
看了下注册时间是08年.
(7239247)
发表于 2020-4-11 12:14:28 | 显示全部楼层
方波电调有说明么
(7238758)
 楼主| 发表于 2020-4-11 12:22:37 | 显示全部楼层
rootxie 发表于 2020-4-11 12:14
方波电调有说明么

比较器过零换相,附件有程序和电路,还是不复杂的,有问题可以问.
(7237514)
发表于 2020-4-11 12:43:21 | 显示全部楼层
厉害了,大神
(7114604)
发表于 2020-4-12 22:51:51 | 显示全部楼层
大概看了一下,这个BLDC电调,过流/短路保护等没加上去吧
(7080629)
 楼主| 发表于 2020-4-13 08:18:06 | 显示全部楼层
foxpro2005 发表于 2020-4-12 22:51
大概看了一下,这个BLDC电调,过流/短路保护等没加上去吧

是的,还是你眼尖.
电路中虽设计了电流取样,但程序中未作处理.
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