智能车制作

标题: 给正在用或打算用卡尔曼滤波的同学的一点建议 [打印本页]

作者: yssdsz 时间: 2012-4-26 22:50
标题: 给正在用或打算用卡尔曼滤波的同学的一点建议
本帖最后由 yssdsz 于 2012-4-26 22:52 编辑

一个月后，重新焊了一块板，重新调整，解决了电路板上的种种问题，今天又用卡尔曼滤波站起来了。
MMA8451，陀螺仪短掉高通电容，P，D参数。

写了两个程序，只是中断时间不同。

一个是5ms。调整滤波参数，PD参数，只有角度控制，车可以前后摆动。轻轻地推一下也可以站好。

一个是7ms。考虑了5ms中断不足以完成采样均值滤波直立控制速度控制方向控制。将5ms程序中的定时中断参数，以及卡尔曼滤波中的时间参数全部改掉，车子根本无法静止。P参数调小不足以使角度恢复到0，稍大便引起车子的抖动，在原地跳。滤波的参数用CW带的波形显示看的，由于只能精确到整数，所以很难精确的看到微调参数后角度的变化（现在突然想到可以乘以个1000然后再看。。。）只能认为角度大体合适。只调PD没有结果，试着改了一下滤波中的参数pangle还有时间dt。由于pangle是角度测量协方差，所以P越大滤波后角度也会越平缓，但是Pangle很大时滤波产生延时。dt用来计算陀螺仪得到的角度。可能由于我陀螺仪值计算有误，将dt减小后，车子抖动的现象缓解了很多。再加上PD参数的调整，车子可以向前加速。

在车后放一小重物，车子便不会一直向前加速，也会向前减速，甚至后退一点。如果加的再重，可能达到前后晃动的效果。（这如果是飘移的问题，我确实希望它存在，只不过抖动一定要很小，不能干扰直立，速度控制应该是能将它解决的。）

但是有个问题。在过零点时车子有轻微抖动，经参数调整将抖动减到尽可能小。抖动较大时车子会不稳，都一段时间后想一个方向加速跑出去。

卡尔曼滤波的原理未知，参数调整方法需要不断探索，而且参数很多。卡尔曼滤波速度快，但是飘忽不定，这论坛上有一个互补卡尔曼滤波的对比，可以看到卡尔曼在变到一个角度时总是有一点飘，再加上滤波不太好，直接导致了我的车在零点的抖动。想用卡尔曼的同学一点要仔仔细细认认真真调整参数，是滤波后的角度值达到最优。

PS：速度快真的不一定好。稍微慢一点才最优。

有一个老外写的关于互补滤波的ppt，讲得很详细，维基百科英文板里也有关于低通滤波的详细介绍，认真看完之后是可以明白互补滤波的道理的，这，对于调整参数很有帮助。建议正在用或打算用卡尔曼滤波的同学的，能互补还是互补吧，两行式子就搞定，或者直接照抄参考方案的滤波方案，别再纠结于卡尔曼了，站起来跑起来是最重要的，其次才是速度。

欢迎各路高来指点，交流！

作者: liucheng_34 时间: 2012-4-27 11:13
请问用互补的那两个式子是何，指管网的滤波方案吗？能写下这个式子吗？

作者: Goolloo 时间: 2012-4-27 13:40
PD参数，只有角度控制，车可以前后摆动。轻轻地推一下也可以站好。

这个我尿了。。。现在车子只是往后加速，如果往前推，他会减速然后停住，接着往后加速。。。

作者: yssdsz 时间: 2012-4-27 22:02

Goolloo 发表于 2012-4-27 13:40
PD参数，只有角度控制，车可以前后摆动。轻轻地推一下也可以站好。

这个我尿了。。。现在车子只是往后加 ...

挺正常的。调静态角度试试~

作者: wo520 时间: 2012-4-27 22:09
卡尔曼其实还不错，就是开机一瞬间会抖，而且会修正陀螺仪温飘，总体还可以吧！！

作者: yssdsz 时间: 2012-4-28 23:17

wo520 发表于 2012-4-27 22:09
卡尔曼其实还不错，就是开机一瞬间会抖，而且会修正陀螺仪温飘，总体还可以吧！！

我的波形还算不错，P参数小就控制不住，稍大就抖。。。再大车都在原地跳。。。。你的有过这种情况么。。。是滤波有问题么。。。。。

作者: wo520 时间: 2012-4-29 00:04

yssdsz 发表于 2012-4-28 23:17
我的波形还算不错，P参数小就控制不住，稍大就抖。。。再大车都在原地跳。。。。你的有过这种情况么。。。 ...

有遇到过，直立调的太硬了就会上下跳动！参数调小点，有点柔韧性，就好！！

作者: 贰玖零计时器 时间: 2012-4-29 10:24
卡尔曼滤波用在这种系统的效果就是互补滤波，还浪费很多CPU计算量，是个彻底的悲剧。

作者: yssdsz 时间: 2012-4-29 11:43

wo520 发表于 2012-4-29 00:04
有遇到过，直立调的太硬了就会上下跳动！参数调小点，有点柔韧性，就好！！

有时候P给50就抖，减小dt就能解决些问题。。。但是明显能感觉到50是不够的。。。往前推先倾一个大角度然后才好。。或倒下。。。

作者: wo520 时间: 2012-4-29 13:40

yssdsz 发表于 2012-4-29 11:43
有时候P给50就抖，减小dt就能解决些问题。。。但是明显能感觉到50是不够的。。。往前推先倾一个大角度然后 ...

减小DT改变了融合的角度，可能出现滞后，或者波形变化了！所以一个小的角度，电机要延迟才转动！

作者: pyj2011 时间: 2012-4-30 15:26
楼主，我用的也是卡尔曼，滤波感觉比较平滑，调直立一直不行，车一直向一个方向加速倒下，另一个方向不会倒的，感觉应该是重心偏离造成的，这个偏离能够用PD调节来弥补吗？用不用在程序中减去这个偏角再调？谢谢啊！

作者: chenyu2010550 时间: 2012-6-12 23:05
学习了

作者: 战神Number_1 时间: 2012-6-13 17:13
小弟我今年第一次做，至今还没站起来，想问一下卡尔曼滤波后得到的角度还受惯性影响吗？

作者: 战神Number_1 时间: 2012-6-13 17:15
我想找个同学学习一下，愿意赐教的请留个qq号

作者: 451506709 时间: 2012-6-13 18:40

作者: 774573278 时间: 2012-7-29 12:52

作者: Dwe 时间: 2013-4-6 20:44
学习了，感谢

作者: huangjianwu 时间: 2013-4-17 21:29

作者: zanran8 时间: 2013-5-15 22:18
一开始不用卡尔曼滤波，速度提上去之后在考虑！

作者: 王海 时间: 2013-6-24 11:38

wo520 发表于 2012-4-27 22:09
卡尔曼其实还不错，就是开机一瞬间会抖，而且会修正陀螺仪温飘，总体还可以吧！！

难道就不能解决这个开机抖动么！！！？？？

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