飞控研究陷入pid调参，止步不前，恐怕需要转换思路
本帖最后由 flylinux 于 2013-6-15 07:05 编辑pid调参永远调不好，动力学模型才是正道，动力学参数获取的关键在于测试方法和样本的数量 楼主似乎有点心得，共享些测试方法和数据来看看，
别只在一旁对PID指手画脚 {:lol:} 是的，你得熟悉那个应用领域。这就好比：印度有大把软件高手，却搞不定三代机的电传飞控软件。因为那种软件，与其说是软件工程师写出来的，不如说是风洞吹出来的。 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-15 08:01 编辑
aki_studio 发表于 2013-6-15 06:18 static/image/common/back.gif
楼主似乎有点心得，共享些测试方法和数据来看看，
别只在一旁对PID指手画脚...
以前做过二阶系统，刚接触飞行器不久，没太多研究，只是提出个思路，看看研究的可行性，高精度控制，必须有动力学方程 所以目前以支架，飞控，电池，云台等模块化拼装成的Quadrocopter，基本上不能实现高精度控制 flylinux 发表于 2013-6-15 07:16 static/image/common/back.gif
以前做过二阶系统，刚接触飞行器不久，没太多研究，只是提出个思路，看看研究的可行性，高精度控制，必须 ...
问题是其一：你的动力学方程会不会很准确？其二：模型在运动中发生变化时，你的动力学方程是否能自适应？
除此以外，高精度的控制必须有动力学方程，这一条，我相信很多人是不会同意的。有很多优秀的控制算法是没有基于模型的。 基于数据的比基于模型的好吧。。 建模并且做实物模型测试架才是正途
如果楼主想一个人搞定这些事情，那我只能说难度不小 天底下应该没有这么完美的方程，不然岂不是只要能造歼10，就能造F22了？
所以，我的观点是：敲定一个方案，只讨论一套配置（马达、桨、传感器、处理器），才能说的过去 建模是最不靠谱的事.LZ应该看看状态空间之类的东西了,毕竟飞行器是多维的. 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-15 14:32 编辑
kmani 发表于 2013-6-15 09:11 问题是其一：你的动力学方程会不会很准确？其二：模型在运动中发生变化时，你的动力学方程是否能自适应？ ... 不管模型多么不精确，误差多大，预测的接近程度也比pid要高的多，控制中的体现就是响应时间快和超调量小。很多控制的非常好的非线性系统没有模型，那是用方程组或高阶函数等代替了，在一定范围内就是反应系统原本的模型。遗传算法，蚁群算法，模拟退火，神经网络，模糊控制，机器学习，卡尔曼，小波，支持向量机等等技术的使用都是一个目标——找出最接近系统本身的模型 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-15 14:19 编辑
Flyback 发表于 2013-6-15 09:51 建模并且做实物模型测试架才是正途 如果楼主想一个人搞定这些事情，那我只能说难度不小 ... 精度和投入的资源成指数关系 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-15 14:21 编辑
笑笑我笑了 发表于 2013-6-15 11:43 建模是最不靠谱的事.LZ应该看看状态空间之类的东西了,毕竟飞行器是多维的. ... 不管什么系统，t0时刻状态加控制量，得到t1时刻理论状态，与t1实际状态越接近，性能就越高，难度在于对各种变化的模型建立和参数测试方法 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-15 14:24 编辑
aki_studio 发表于 2013-6-15 11:35 天底下应该没有这么完美的方程，不然岂不是只要能造歼10，就能造F22了？ 所以，我的观点是：敲定一个方案， ... 对，四轴发展的趋势不是像兼容机一样的拼装，应该是成套，和飞机一样，都是某系列某型号，型号确定结构就确定，这也是大疆的性能绝对不可能超过flying cam的原因 PID还是很强大的，当然调好也不容易，但是相比于利用辨识等方法建立精确的模型，或者利用某种非线性控制方法，工作量还是小多了。当然，如果是学术研究就另当别论了 flylinux 发表于 2013-6-15 14:01 static/image/common/back.gif
不管模型多么不精确，误差多大，预测的接近程度也比pid要高的多，控制中的体现就是响应时间快和超调量小。 ...
LZ理论搞过头了
把测量数据传回来看看就清楚了，你的四轴振动一定很大
PID参数细调，与其说是和动力学模型适应，不如说是与振动模态适应 楼主理论还没到位，先好好学，不要动不动就怀疑。
此外，楼主调参数的方式是瞎撞式的盲调，全靠运气和民科也差不多了 kmani 发表于 2013-6-15 09:11 static/image/common/back.gif
问题是其一：你的动力学方程会不会很准确？其二：模型在运动中发生变化时，你的动力学方程是否能自适应？ ...
问下，那你们姿态解算后控制的主要思路是什么？ learner123 发表于 2013-6-16 19:05 static/image/common/back.gif
楼主理论还没到位，先好好学，不要动不动就怀疑。
此外，楼主调参数的方式是瞎撞式的盲调，全靠运气和民科 ...
瞎撞式盲调和民科思维方法如下{:lol:}
三维动力学建模，降阶处理，全局视觉实际飞行测试(近似opencv组上玻恩大学实验环境)，参数辨析，延迟预测，无风控制算法测试，增加延伸结构风力探测器，人造风力对姿态影响测试，风力突变模型辨析 我正在调PID，才调2天已经炸了6个桨了，楼主快快多写点有实际内容的帖子来{:lol:}
另外，桨的拉力要怎么计算？烦请各位解答了，提问帖在这里
http://www.amobbs.com/thread-5538605-1-1.html flylinux 发表于 2013-6-18 23:27 static/image/common/back.gif
瞎撞式盲调和民科思维方法如下
三维动力学建模，降阶处理，全局视觉实际飞行测试(近似opencv组上 ...
亲~你路走的有点偏了。
辨识模型系统到可以，但是辨识干扰就不太靠谱了。
你的观点很像两个过气的理论。
40年代的 绝对不变性原理；70年代的内模原理。 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-19 02:50 编辑
kmani 发表于 2013-6-19 01:01 static/image/common/back.gif
亲~你路走的有点偏了。
辨识模型系统到可以，但是辨识干扰就不太靠谱了。
你的观点很像两个过气的理论。
首先最重要的是实际数据的获取，也就是实际飞行中不同的初始姿态下，由不同控制量产生的一段时间内(稳定后)离散的实际姿态数据，这个拿到手后基于数据调试
即使是用pid调参数，基于实际数据，在matlab里面调，效率也高得多（直接规定期望目标，参数自动循环，测试效率超过 '改参数-灌程序-操作-试飞，再改-再试。。。。' 这种模式多少倍，保守估计上亿倍是有的吧，i5 的cpu一次时间纳秒级，你操作一次最少5分钟）
选用何种方法，模型，理论，那都是基于数据来的，但动力学模型肯定少不了，至于干扰，震动，气流影响这些随机过程，有能力的可以继续深入，想省事用pid也行，即使到这一步，飞行器的性能起码要提高几个数量级
ted视频里面的飞行器稳定性怎么来的，没动力学模型预测t0～tn时刻位姿，怎么找到相交点，他怎么能够打乒乓球，怎么玩倒立摆？虽然他们用的是全局视觉，他们的主业是机器视觉、机器人和人工智能，飞行器只不过是验证算法理论的小工具，但我们还是觉得很nb，很神奇
至于理论过气与否，那是适用范围的变化和主流研究的热度，写paper用确实没面子，但针对具体问题，没有过不过气，只有恰不恰当
神经网络，10年前被鄙视的东西，但你看现在的深度学习，用集群分析大数据，阿里巴巴找不到人急得跳脚，度娘去硅谷驻扎抢人 flylinux 发表于 2013-6-19 02:25 static/image/common/back.gif
首先最重要的是实际数据的获取，也就是实际飞行中不同的初始姿态下，由不同控制量产生的一段时间内(稳定 ...
那个打乒乓球的视频我也看了，地上好像摆了个kinect（个人猜测），微软是有提供sdk的，不然光靠三五个小伙子写出这么牛逼的东西，也太逆天了 有点理解楼主的思想了，
就是说，要比较t1时刻跟t2时刻的姿态差，然后得出各个轴的加速度值，根据这个值判断电机是否偏差，然后再次微调…，是这意思吗？
应该可行，但是貌似对时间的精度，传感器姿态的精度，要求都挺高的 aki_studio 发表于 2013-6-19 06:30那个打乒乓球的视频我也看了，地上好像摆了个kinect（个人猜测），微软是有提供sdk的，不然光靠三五个小 ...
kinect是通过rgb-d数据识别手势用的，距离5~30米，视角60度，30贞，linux下只能用openni库，目测飞行速度3米每秒，检测精度5毫米最少需要两个600帧高速摄像头双目测距，分辨率640*480以上，或者其他测距设备，高速摄像头和采集卡要上万美元，三维激光雷达十多万美元，这表演都是钱堆起来的 aki_studio 发表于 2013-6-19 15:09有点理解楼主的思想了，就是说，要比较t1时刻跟t2时刻的姿态差，然后得出各个轴的加速度值，根据这个值判 ...
精度高低是看你的控制要求，假设最大飞行速度5米每秒，控制精度在一毫米，各种传感器，电调和指令发送频率必须在5000hz以上，主运算器计算后发送pwm，至少要a9，电调可能也得stm32驱动 本帖最后由 flylinux 于 2013-6-19 22:56 编辑
TED大会 《四旋翼直升机的惊人运动机能》中英文字幕
http://swf.ws.126.net/openplayer/v01/-0-2_M90KU15HG_M90KUKOK4-vimg1_ws_126_net//image/snapshot_movie/2013/6/Q/O/M90LA8FQO-.swf
本帖最后由 kmani 于 2013-6-20 22:55 编辑
flylinux 发表于 2013-6-19 22:55 static/image/common/back.gif
TED大会 《四旋翼直升机的惊人运动机能》中英文字幕
我今天推了状态方程。+模式的机架。
输入量：对角线上的两个电机上加载的电压的差值⊿U；输出量是四轴的俯仰角Ψ； ⊿U的控制量增益K：C/(W*L). 其中C是电流转矩系数，W是电机转子以及桨的转动惯量，L是电机等效电感。
从输入量到输出量是四阶系统、非线性的、时变的。
控制量增益K是时变的。C和L都是电流、转子位置的函数。这两个值不停地变化。
我不打算基于系统的准确模型，但是我仍然要用控制增益K，郁闷的是K也不停地变化，好在K的变化幅度不大。
flylinux 发表于 2013-6-18 23:27 static/image/common/back.gif
瞎撞式盲调和民科思维方法如下
三维动力学建模，降阶处理，全局视觉实际飞行测试(近似opencv组上 ...
首先，建模时，精度多高？怎么评估？看别人建模自己也跟着弄？
环境条件如何？怎么评估？实际飞行目标的动力性能如何？参数精度如何？系统辨识么，方法呢，精度如何评估？
只是看到国内外论文这么搞，自己也跟着搞，细节都丢失了，不是民科是什么？
不切合实际的建模外加自以为是的学历优越感是可怕的。
当然出点论文，说不准还有不少中国式的学术成绩，但和实践差的太远。
说话直来直去，没有对人格的蔑视，楼主海涵。
kmani 发表于 2013-6-20 17:52 static/image/common/back.gif
我今天推了状态方程。+模式的机架。
输入量：对角线上的两个电机上加载的电压的差值⊿U；输出量是四轴的 ...
确实是个四阶阶非线性系统，有递推方程来就拟合参数了，条件限制，全样本获取比较困难，不过可以测几组拟合试试，误差肯定是有的，但会有发现一些规律
限制运动方式，降为一阶或二阶系统，只控制升降或升降和俯仰，测试可能会简单很多 learner123 发表于 2013-6-20 21:21 static/image/common/back.gif
首先，建模时，精度多高？怎么评估？看别人建模自己也跟着弄？
环境条件如何？怎么评估？实际飞行目标的 ...
上个回帖你直接否定LZ的观点
这个回帖又针对模型控制的细节提出了一系列质疑，相当于变相肯定了这种方法，不过国外也的确也有用这种方式做出来，效果还挺好
这个帖子的主要目的是讨论建模控制的可行性，你希望的非常细节上的东西，恐怕现阶很难获得答案
讨论最好就事论事，不要以自己的视角，用极其肯定口吻猜测其他人思维方式、性格、学历，国内学术气氛，最后对你所谓的一系列结论下定义，这对你做人和研究没一点帮助，好自为之 flylinux 发表于 2013-6-21 00:51 static/image/common/back.gif
上个回帖你直接否定LZ的观点
这个回帖又针对模型控制的细节提出了一系列质疑，相当于变相肯定了这种方法 ...
首先，这不是质疑，而是反问。大多数自称“研究”飞控的人的都在误区中徘徊。很多大学的学生老师都在犯这种错误，甚至包括国外的。
一般这些人，搞仿真都不顾实际情况，看到所谓“国外先进成果”就急于模仿借鉴，虽说不能算抄袭，但这种借鉴几乎都是在重复别人的研究工作。
无奈，很多论文和资料不详细，细节损失，所以很多时候就提出所谓“理论不行”的说法。
国外也有学术上瞎扯的东西，特别是工程类的，实际起主要作用的并不是论文或宣传品中说的。
我希望楼主和其他搞这方面东西的人能够对精度有概念，因为精度往往就是民科和学者的区别。每年建模答辩中口才好的学生很多，问题都一样。诚实一些的直接说，参考了sci，ei上xxx大学的某论文；心理素质强的直接一口咬定，自己原创。但和xxx大学的xxx联系后才知道，其实连xxx大学也是有场外xxx公司协助开发。
重申强调一下，模型的本身数据的精度是可测的，如果这个数据都不准，何来精确的建模？不要摆出一堆所谓还正在发展并未成熟的所谓“新技术名词”就是高科技了。每年答辩太多太多的这种东西了。
顺便说一句：TED演讲的表演项目往往都是学校或公司大笔投资，有一定专业领域广告的成分；所以是不差钱的。但是细节往往都是商业秘密，大部分只是注重视觉效果，所以很多起决定性作用的东西都不会直接说的。
当然不一定非要有昂贵的仪器才能办事，特别有些事根本没有达到“高精度”的要求。但是没有金刚钻就别揽瓷器活倒是成立，没有很好的电路基础，精度是瞎想。（注意是很好的电路基础，不是山寨电磁炉厂的水平） 建议ls另开贴讨论学术圈环境问题和民科问题，讨论明白了意义重大 建模很难建得非常准确的
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