简述四种干扰观测器(四):基于扩张状态观测器的干扰观测器 开启干扰观测器系列,这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为: 1基于名义逆模型的干扰观测器; 2基于非线性观测器的干扰观测器; 3基于状态观测器的干扰观测器; 4基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的观测器。 介绍最后一种干扰观测器,扩张状态观测器,这也是自
简述四种干扰观测器(三):基于状态观测器的干扰观测器 专栏关注人数逐渐变多了,我也有点变懒了。。。不能这样,得改。 继续干扰观测器系列,这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为: 1基于名义逆模型的干扰观测器; 2基于非线性观测器的干扰观测器; 3基于状态观测器的干扰观测器; 4基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的
简述四种干扰观测器(二):基于非线性观测器的干扰观测器 开启干扰观测器系列,这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为: 1基于名义逆模型的干扰观测器; 2基于非线性观测器的干扰观测器; 3基于状态观测器的干
简述四种干扰观测器(一):基于名义逆模型的干扰观测器 简述四种干扰观测器(一):基于名义逆模型的干扰观测器 开启干扰观测器系列,这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为: 1基于名义逆模型的干扰观测器; 2基于非线性观测器的干扰观测器; 3基于状态观测器的干扰观测器; 4基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的观测器。
陀螺ALLAN方差的测量与计算(附MATLAB程序) ALLAN方差是分析陀螺性能的标准工具,但是找到一套好用的程序不容易,能够避免测量和计算时候的坑就更难了。 测量: 1. 测量要静止,不要载运动中测量,也避免外界的震动对其干扰。 2. 测量时间要长,最短则一个小时以上。如果要测量出后两项最好大于五小时。 3. 测量时陀螺不要设置低通滤波器。 计算: 1.完美的alla
送一你个添加陀螺噪声的Simulink模块 通常按照Allan方差来衡量,陀螺的噪声一共有五项。在simulink仿真中,想把这五个噪声都添加进入不是一件容易的事情。为了不让大家在旁支末节上浪费时间,我直接给大家提供一个已经搭建好的simulink模块,拿走记得谢谢(注1). 第一项是零偏,添加一个初始的零偏就可以了。 第二个是角随机游走,按照手册上给就行了。 第三个是零偏不稳
利用陀螺数据设置卡尔曼滤波Q阵 卡尔曼滤波的Q阵意味着系统模型的可信程度,精确地设置Q阵有利于提高卡尔曼滤波器的精度。其中相关的值对应着陀螺(或者加速度计)的参数,通过测量陀螺数据可以更好地指导调节Q阵。 其中陀螺噪声可如下表示: 利用星敏感器和陀螺联合定姿的卡尔曼方程如下: 方程的Q阵如下: 所以找到Q阵中σg,σd,σb所对应的陀螺参数就好了。 σg
陀螺参数意义以及工程转换 最近在测量陀螺和配置相应的卡尔曼滤波参数,对之前没有弄清楚的问题重新探讨查询一番,特此记录下来。非专业且从工程应用角度。 陀螺的指标比较复杂,并且不同的厂家说法名字都不一样。工程上重要的有:零偏,零偏稳定性,零偏不稳定性,零偏重复性,角随机游走,速率噪声密度。 以下为个人理解,详情见附录1。 零偏(Bias):不多解释。 零偏稳定性(Bi
前两篇中讲解了贝塞尔曲线和B样条基础。 FrancisZhao:曲线篇: 贝塞尔曲线 FrancisZhao:曲线篇:深刻理解B 样条曲线(上) 本文讲一下B样条的进阶 clamped B样条 由于我们常用的B样条是clamped B样条,我们就直接以其为例。 一个由n + 1 控制点和一个节点向量U = { u0, u1, ...., um } 定义的 p次B-样条曲线C(u),其中前p+1个
上篇中我们讲解了贝塞尔曲线 FrancisZhao:曲线篇: 贝塞尔曲线 B样条是贝塞尔曲线的延申,贝塞尔曲线是B样条的基础, B样条可以看成很多组贝塞尔曲线的拼接。因此,如果你还不了解贝塞尔曲线,建议你先看懂上一篇。 由来 贝塞尔曲线是在汽车的曲线设计种首次被提出的,汽车的外形设计十分复杂,控制点的表示方式能够简化其数学描述,将其数学化的表示出来。 如今汽车的线条感很强,曲线设计很复杂 还
最近正在研究贝塞尔曲线. 在学习之际也把自己的思路写下来. 下面的链接可以拖拽贝塞尔的点, 先感受一下贝塞尔曲线的圆润. Animated Bézier Curveswww.jasondavies.com/animated-bezier/ 贝塞尔曲线的历史: 贝塞尔曲线于 1962 年,由法国工程师皮埃尔·贝济埃(Pierre Bézier)所广泛发表,他运用贝塞尔曲线来为汽车的主体进行
三轴旋转的最优路径规划 在干扰观测器系列中再插播一条原创算法。 利用罗德里格斯旋转和TD微分跟踪器实现最优旋转规划。 对于一维的给定的规划,在前篇中已经介绍了(如下链接),如果是三维空间中呢?例如常见的三轴旋转,对每一个单轴都进行给定的优化肯定不是最优的,因此对三轴的统一路径规划。 FrancisZhao:PID的TRICK(三)对给定值的处理:给定的滤波、路径规划、安排过渡过程31 赞同
对给定值的处理:给定的滤波、路径规划、安排过渡过程 PID的给定值可以是跳跃的不连续的,但是反馈量大多是真实的物理过程,是连续光滑的。因此,给定量与反馈量的差值可能是不连续的,突变的,会导致系统的冲击或系统的超调,这些都是我们不愿看到的。对给定值的处理可提升控制器的性能,常用的方法有以下三种: (为描述方便,将给定值假设为位置,对应的一二阶导数分别为速度加速度。) 1 给定的滤波 给定的滤波
IP控制器 由于信号的微分通常不容易获得,并且容易放大噪声。最通常使用的PID控制结构就应该是PI 控制器了。以电机的速度环为例,控制结构如下: 认为电流环Gc=1,很容易的推导出传递函数: 可知,由于传递函数Gw(s)中的分子的微分项,对于阶跃输入难以避免有超调和冲击。但是在一些控制系统中,不希望有超调和冲击,在此情况下可以将PI控制器修改为IP控制器。IP控制器结构和传递函数如下:
简述五种PID积分抗饱和(ANTI-Windup)方法 PID控制是应用最广泛的控制结构,但是如果仅仅使用最简单的PID,大概率是不合格的。 PID控制中积分项的作用是抵抗常值‘’力‘’的干扰,保证系统的稳态精度,但是积分项很容易陷入饱和,导致系统超调与迟钝(注1),下面简述几种积分抗饱和的方法。 1 积分遇限消弱法(clamping) 基本思想:当执行器处于饱和、且误差信号与控制信号同方向(
欧拉角 前两篇 FrancisZhao:做控制要知道的刚体旋转知识(一)轴角法 FrancisZhao:做控制要知道的刚体旋转知识(二)四元数 前两个系列讲的是轴角法和四元数,这两个可以归纳为用一次旋转来表示姿态。这篇来讲讲用三次旋转来表示姿态的:欧拉角。 旋转是有三个自由度的。轴角法和四元数把两个自由度给了轴,一个自由度给了旋转角。欧拉角的旋转轴是确定的,因此把三个自由度都给了旋转角。 当
在前四个系列里分别介绍了轴角法/四元数/欧拉角/旋转矩阵,他们分成了两个帮派,轴角法和四元数 VS 欧拉角和旋转矩阵。最后这一篇介绍一下二者之间的联系与相互转化。 FrancisZhao:做控制要知道的刚体旋转知识(一)轴角法 FrancisZhao:做控制要知道的刚体旋转知识(二)四元数 FrancisZhao:做控制要知道的刚体旋转知识(三)欧拉角 FrancisZhao:做控制要知道的刚体
四元数 还记得上篇说的轴角法的两个致命缺陷吗? 忘了建议再回看一眼。 FrancisZhao:做控制要知道的刚体旋转知识(一) 四元数是Hamilton爵士于1843年发现的,据说是他正愁三维向量的乘法运算咋整呢,过了一个桥就灵光乍现,懂了!!! 为了感谢这个神桥,就把四元数的运算法则刻上了。 看我的眼神,就是看不起不懂四元数的人 科学史上伟大的桥 四元数刚开始的时候没啥鸟用,还总被
轴角法 先考你两个控制中的实际问题,如果你都会,可以出门左转刷抖音看小姐姐去了。 请接题: 已知无人车的姿态用ZYZ转序的欧拉角可表示分别为abc,求汽车纵向前馈需要补偿的加速度(用abc和g来表示)??可以理解为把一张A4纸的一边抬起来,小车要从一个底角沿着对角线走到另一个对角。 开源飞控PX4中的姿态控制的逻辑是这样的,先控制倾斜再控制旋转, 也就是先把roll和pitch的误差控制到0,
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