给正在用或打算用卡尔曼滤波的同学的一点建议

yssdsz · 发表于 2012-4-26 22:50:21

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！