Question

我正在研究车辆控制并使用9DOF传感器（加速度计，磁力计和陀螺仪）。对于偏航角，我在pi rad处有一个不连续性问题。（180度）。我用PID控制器控制车辆，当车辆转过180度时，标志突然变化（从180变为-180），这使得控制器表现得很奇怪。当它转动超过-180度时也会出现同样的问题。

作为方法，我使用方向余弦矩阵来计算欧拉角。（火花传感器的推荐方法。）

我的问题是我应该使用什么样的方法？如何在使用PID控制器控制偏航角的情况下处理这种不连续性。

Answer 1

我遇到了同样的问题，我正在做以下事情：

#define MOD(a) ((a > 180.0) ? (a - 360.0) : ((a < -180.0) ? (a + 360.0) : a))

使用这样的公式可以简单地将2个角度的差异恢复到-180d / + 180d。

Answer 2

这是你的问题吗？

After desired angle changes it's sign(ie. 180->-180) 
then suddenly control input(ie. P * error) becomes bigger.

例如。

--------------------------------
|  desired  |  real  |  error  |
|-----------|--------|---------|
|    170    |   160  |   10    |
|   -170    |   160  |  -330   |
--------------------------------

如果您的问题与我的理解相同，那么这个怎么样？在我们开始之前，请注意假设每个角度值都在[-pi，pi]的范围内。

error = desired - real;
if(error > 180)
   error = error - 360;
else if(error < -180)
   error = error + 360;
else
   error = error;//do nothing

此方法总是选择一个方向，使控制输入变小。（你知道方向有两种选择）

如何处理180度偏航角的不连续性

2 个答案: