我正在努力解决问题，我需要一些帮助。我会尽力解释一下。
我正在研究坦克的模拟。坦克是这样组成的：我有底盘。底盘上是炮塔，只能在方位角上旋转。在炮塔上还有其他几个东西，如枪管（可以在高度上旋转），炮手瞄准系统（GSS）方位角部分和指挥官瞄准系统（CSS）方位角部分。在GSS方位角部分是GSS高程部分，在CSS方位角部分是CSS高程部分。当然，GSS和CSS的方位角部分只能在方位角上旋转，对于只能在高程中旋转的高程部分也是如此。当然，由于GSS在炮塔上，如果炮塔旋转，它也会使GSS旋转。
所以，让我们回顾一下：
Chassis <- Turret (AZ) <- Barrel (EL).
Chassis <- Turret (AZ) <- GSS (AZ) <- GSS (EL).
Chassis <- Turret (AZ) <- CSS (AZ) <- CSS (EL).
每个部分都可以被视为仅在一个轴上锁定的DOF（自由域）（方位角或仰角）。
现在，每个部分都有一些移动限制：
炮塔可以在[-360°，+ 360°]的范围内旋转（因此没有限制）。
枪管相对于其母体可以在[-10°，+ 50°]的范围内旋转 炮塔。
GSS AZ可以在[-5°，+ 5°]的范围内旋转。
GSS EL可以在[-10°，+ 50°]的范围内旋转。
CSS AZ可以在[-360°，+ 360°]的范围内旋转。
CSS EL可以在[-10°，+ 50°]的范围内旋转。
每个部分也有一些物理限制：
GSS AZ，GSS EL，CSS AZ和CSS EL的最大加速度为570°/s²，最大减速度为570°/s²，最大速度为57°/ s。炮塔的最大加速度为32°/s²，最大减速度为160°/s²，最大速度为40°/ s。
枪管的最大加速度为57°/s²，最大减速度为114°s²，最大速度为34°/ s。
现在，问题如下。对于GSS，我有两个代表世界方向的固定值。一个是方位角，另一个是海拔。我们假设它是25°（AZ）和3°（EL）。这意味着GSS部分必须在世界参考的那个方向。这些值可以实时更新（例如，我们可以使用操纵杆控制这些值，以移动相机）。我想要的是GSS始终与这些值对齐（我只能忍受5 * 10 ^（ - 5）弧度的小误差），即使我们正在驾驶并且底盘正在移动（位置和方向） 。当然，因为GSS有一些限制，所以它不能总是与方向一致。要解决这个问题，炮塔也必须与这些值对齐（因此，当炮塔旋转以便在方位角上对齐时，它会使GSS更接近想要的方向。）
在任何时候，我都可以访问一个物体相对于其父物体的位置（方位角或仰角）（因此我可以将其方向指向世界参考物）以及相对于其父物体的旋转速度。
我可以用来控制每个部分的唯一参数是部件相对于其父部件的速度。
我所做的是在其父母的指称中转换所有世界方向。从这里开始，我只是计算所需的速度，同时考虑到我所拥有的不同约束（加速度，减速度和速度）。这是我用来计算速度的代码：
double desiredVelocity = (wrappedDesiredPosition - wrappedCurrentPosition) / deltaTime;
if (std::abs(desiredVelocity) > object.maximumVelocity)
desiredVelocity *= object.maximumVelocity / std::abs(desiredVelocity);
const double maximumForce = (std::abs(desiredVelocity) < std::abs(object.velocity) || Sign(desiredVelocity) == -Sign(object.velocity)) ? object.maximumDeceleration : object.maximumAcceleration;
double requiredForce = (desiredVelocity - object.velocity) / deltaTime;
if (std::abs(requiredForce) > maximumForce)
{
requiredForce *= maximumForce / std::abs(requiredForce);
desiredVelocity = object.velocity + requiredForce * deltaTime;
if (std::abs(desiredVelocity) > object.maximumVelocity)
desiredVelocity *= object.maximumVelocity / std::abs(desiredVelocity);
}
这里已经处理了限制位置（wrappedDesiredPosition已被限制）。
这确实有效，但是，我绝对不够精确。在相机正确稳定之前，相机有时会略微振动（不过很多）。我进行了一些测量，当底盘移动时，我的稳定性大约为3.5*10^(-3)弧度（以16km / h的速度进行一些颠簸）。这绝对不够好，因为我想要精确地达到5.0*10^(-5)弧度。
我可以做些什么来改善我的稳定性？我需要将它提高~70，这似乎是巨大的。我知道PID控制器，这可能有所帮助，但我不知道如何在这里正确应用它，我不确定它可以帮助我实现我的目标。
如果有人提出如何改进的建议，我很乐意听到。