[Multicotteri] Elettronica : IMU, MCU, Sensori ed algoritmi di controllo

cavde:
EDIT: e invece perchè il led non si accende?

Il led si accende all'avvio, o meglio lampeggia, durante la calibrazione del giroscopio, poi rimane spento e lampeggia solo quando muovi la imu, segnala che c'è una correzione in atto.

astrobeed:
Il led si accende all'avvio, o meglio lampeggia, durante la calibrazione del giroscopio, poi rimane spento e lampeggia solo quando muovi la imu, segnala che c'è una correzione in atto.

scusami, mi sono espresso male, intendevo ho collegato un led allo shield perchè lo shield stesso copre arduino e non si vede il led del pin 13....ho messo una resistenza da 220ohm ma non si accende, mentre quello su arduino si accende e si comporta proprio come hai detto tu

cavde:
scusami, mi sono espresso male, intendevo ho collegato un led allo shield perchè lo shield stesso copre arduino e non si vede il led del pin 13....ho messo una resistenza da 220ohm ma non si accende,

Se non ti si accende le possibilità sono queste:
Led collegato al contrario.
Led bruciato.
Led non collegato verso GND.
Saldature che non fanno contatto.

astrobeed:
Se non ti si accende le possibilità sono queste:
Led collegato al contrario.
Led bruciato.
Led non collegato verso GND.
Saldature che non fanno contatto.

ieri ho fatto tutti questi controlli, oggi li rifaccio...anche se il led è collegato giusto col piede lungo sul pin13 e non è bruciato, le saldature le ho controllate col tester e vanno bene...riprovo magari mi sfugge qualcosa

EDIT: sono un pollo, alla fine avevo risolto già ieri sera, era una saldatura fatta male...tenchiu

Rieccomi!!
per la serie stira & ammira, vi presento la "mia" IMU, basata sulla DCM di S.O.H. Madgwick (ho semplicemente fatto un porting del codice), fastwire di Francesco Ferrara(copia & incolla brutale), codice WMP da mezzo forum di arduino, google & wiibrew.
l'ho estratta stanotte (è dall'1 che ci lavoro) dal resto del codice del quadricottero, ma finamlente ve la posso presentare.
è ancora in versione molto alfa, diciamo che funziona. Non ho ancora integrato la lettura dei comandi via seriale, quindi vi narro brevemente quello che accade:
collegate un WMP via il classico i2c (attenzione le pull-up interne sono attivate, per disattivarle in WMP.cpp, funzione init(), cambiate Fastwire::setup(300, true); in Fastwire::setup(300, false):wink:
collegate un qualsiasi accelerometro analogico, asse Y al pin 0, X all'1 e Z al 2. A priori dovete sapere il valore medio dell'accelerometro. per la X e la Z è facile, basta leggere il valore analogico a accelerometro pianeggiante. Invece per la Y dovete inclinarlo su un lato di 90°. i valori sono settabili nel file IMUlast.cpp; midA è la Y, midB la X e midC la Z.

ora andate in stabilizzazione.cpp e noterete nella funzione update la riga float gx=data[2], gy=-data[1], gz=data[0], ax=data[5], ay=-data[4],az=data[3];
i primi 3 valori sono i giroscopi: se state testando l'inclinazione dell'accelerometro, mettete pure questi 3 valori a 0.
ATTENZIONE! gli altri 3 valori sono l'acceleromtro: se volete testare il giroscopio mettete ax e ay = 0 ma AZ=1!!!! è normale vedere l'orientamento che ritorna sui 0 gradi proprio per questo motivo (no, non vale mettere tutti e 3 a 0, incasina l'algoritmo)

Questo codice scrive via seriale il quaternione di rotazione con una frequenza di 50Hz.
già ma chi sa leggere i quaternioni di rotazione, direte voi? semplice, il PC :slight_smile:

è presente anche il codice processing di un bellissimo rettangolo colorato che mostra l'orientamento della vostra IMU, e che dunque vi aiuterà enormemente in tutti i passaggi di controllo funzionamento e orientazione dei sensori. Il codice originale l'ho sgraffignato a varesano da qualche parte nel suo sito, ma direi che ormai di originale son rimaste solo le funzioni buildBoxShape() e drawCube().
Se non vedete le scritte, o le vedete male, è colpa dei font di processing, dovreste "compilarne" uno, date un'occhiata al sito processing alla funzione "textFont" (che dovrete modificare in draw() )
noterete alcune strane scritte azzurre con texbox, fregatevene che manca un pezzo di codice arduino.
Le scritte bianche invece sono: a sinistra il quaternione, quelle in alto sono l'orientamento in angoli euleriano (i classici x, y, z), al centro in radianti e a destra in gradi.

per ora funziona così e così ve la dovete tenere, ci voglio lavorare sopra ancora un pò per pulire il codice (ci sono certi obbrobri sintattici, logici, e inenarrabili), calibrazione pseudo automatica dell'accelerometro (da gui), attivazione di solo giro, solo acc o entrambi da gui, nonchè attivazione/disattivazione pull-up interne, reset remoto dei sensori e del quaternione, rendere attive le caselle per settare P e I dell'algoritmo via GUI (ma non credo sia necessario)

SAREBBE MOLTO GRADITO UN TEST DA PARTE VOSTRA, E MAGARI UN PROGRAMMA SIMILE CON FILTRO DI KALLMANN PER FARE UN CONFRONTO OGGETTIVO (ma quì mi sa che devo aspettare astro)

TestImu.zip (8.77 KB)

testIMU.zip (493 KB)

lesto:
Rieccomi!!
SAREBBE MOLTO GRADITO UN TEST DA PARTE VOSTRA, E MAGARI UN PROGRAMMA SIMILE CON FILTRO DI KALLMANN PER FARE UN CONFRONTO OGGETTIVO (ma quì mi sa che devo aspettare astro)

Prima di fine settimana non posso mettermi a fare nessun test, però la provo sicuramente e ti faccio sapere, pure io sono curioso di fare un confronto con il Kalman, mi hai appena dato un valido motivo per accelerare i tempi :slight_smile:

@lesto: ma il lavoro che stai facendo è un nuovo codice da sostituire al Multiwii??? comunque complimenti per il lavoraccio

Volevo chiedere una delucidazione sul bus I2C: nel concetto di bus non si ragiona sul fatto che c'è il bus e tutti i dispositivi I2C vanno collegati al bus allo stesso modo? cioè posso mettere in comune SDA del WM+ e SDA dell'ADXL345 e poi collegarlo ad arduino? stessa cosa per SCL 3,3V e GND?

Con l'ADXL 345 devi collegarti nei pin che sarebbero destinati al connettore del nunchuk....

cavde:
@lesto: ma il lavoro che stai facendo è un nuovo codice da sostituire al Multiwii??? comunque complimenti per il lavoraccio

non è da sostituire al multiwi... quando ho iniziato a vedere il quadricoso volevo farmi da solo anche il codice. E già che c'ero ho implementato questo nuovo algoritmo (DCM) al posto del "vecchio" (kallmann). Effettivamente non si sà chi il migliore, so solo che la SQRT mi porta via quasi 1/4 di memoria per lo sketch..
grazie per i complimenti, gira e rigira son ormai 2 anni che ci sto dietro :slight_smile:

cavde:
Volevo chiedere una delucidazione sul bus I2C: nel concetto di bus non si ragiona sul fatto che c'è il bus e tutti i dispositivi I2C vanno collegati al bus allo stesso modo? cioè posso mettere in comune SDA del WM+ e SDA dell'ADXL345 e poi collegarlo ad arduino? stessa cosa per SCL 3,3V e GND?

si, GND è un caso particolare perchè è il valore di riferimento per il voltaggio. Il resto è come dici te, l'importante è che i componenti NON abbiano lo stesso indirizzo I2C. In alcuni può essere settato usando dei jumper, in altri te le davi cavare in altro modo (come per esempio col WMP e il Nunkuck). I sensori da te citati dovrebbero funzionare tranquillamente insieme.

ratto93:
Con l'ADXL 345 devi collegarti nei pin che sarebbero destinati al connettore del nunchuk....

assolutamente no, il nun è un caso a parte che usa un protocollo proprietario della sony

E qundi vanno collegati in parallelo ?
Scusate per la baggianata....

vorrei dare un consiglio.

visot che sia astro che lesto stanno facendo il loro software non è meglio creare un altro sotto-topic discutendone e lasciando qui i problemi di collegamento/calibrazione delle IMU?

ratto93:
E qundi vanno collegati in parallelo ?
Scusate per la baggianata....

Si vanno in parallelo :slight_smile:

superlol:
vorrei dare un consiglio.

visot che sia astro che lesto stanno facendo il loro software non è meglio creare un altro sotto-topic discutendone e lasciando qui i problemi di collegamento/calibrazione delle IMU?

in teoria siete voi gli off topic, visto che i vostri problemi sono riguardanti un software specifico, multiwii, e non generici :grin:

a me fa comodo sentire le vostre lamentele, così so cosa devo implementare a lato GUI per semplificarvi la vita, e magari altri si interessano a cosa succede veramente all'interno del codice, e questi esempi in realtà possono essere visti come tutorial avanzati (ma non troppo)

Ho appena fatto qualche prova... il risultato è che se acellero piano piano inizia a ballare su un lato allota con le altre leve stabilizzo il tutto continuo ad acellerare e parte di colpo rovesciandosi su di un lato.. risultato ? ho fatto fuori 4 eliche .... ho come l'impressione di doverne ordinare un camion prima di riuscire ad usarlo per bene...

che valori PID hai usato? come li hai trovati?

ratto93:
Ho appena fatto qualche prova... il risultato è che se acellero piano piano inizia a ballare su un lato allota con le altre leve stabilizzo il tutto continuo ad acellerare e parte di colpo rovesciandosi su di un lato.. risultato ? ho fatto fuori 4 eliche .... ho come l'impressione di doverne ordinare un camion prima di riuscire ad usarlo per bene...

Come ti capisco...
Allora... Verifica esattamente l'orientamento di motori ed eliche per prima cosa. Poi controlla di aver quantomeno fissato bene il giroscopio, a me dava esattamente lo stesso effetto per le prime prove che l'avevo lasciato un po' a caso.
Per i PID, io, non li ho ancora valutati... pensavo fossero raffinatezze per il dopo volo...
F

Federico:

ratto93:
Ho appena fatto qualche prova... il risultato è che se acellero piano piano inizia a ballare su un lato allota con le altre leve stabilizzo il tutto continuo ad acellerare e parte di colpo rovesciandosi su di un lato.. risultato ? ho fatto fuori 4 eliche .... ho come l'impressione di doverne ordinare un camion prima di riuscire ad usarlo per bene...

Per i PID, io, non li ho ancora valutati... pensavo fossero raffinatezze per il dopo volo...

Motori ed Eliche giurano e sono fissati correttamente... il Gyro è perfettamente ancorato così come tutto il resto dell'elettronica...

Per il PID come federico non c'ho messo mano...

ragazzi il PID e' la base del volo.

in pratica una volta che la IMU trova lo sfaso rispetto all'orientamento che desiderate, come fa a sapere quanto impulso PPM deve dare al motore?

In teoria qu= dovrebbe scendere in campo la fisica con forza torcente, momento angolare, aggiungere iterazioni con l'esterno come vento, densità dell'aria, etc..
Sia matematicamente sia dal punto di vista del micro e' un lavoro immane, difficile e delicato.

e qui entra in gioco il PID. Legate il vostro quad per un braccio al suolo, in modo che possa basculare, per esempio a destra e sinistra. tenetelo dritto, accendete, quando ha finito di fare le varie configurazioni di giroscopi e accelerometri, allora potete lasciarlo penzolare. Mettete P, I e D a 0. aumentate la P finche on inizia a sollevarsi, aumentate finché non continua a fare destra sinistra, il valore in mezzo e il valore P. Il P dice che se il quad e' inclinato di X rispetto all'angolo desiderato, il motore deve spingere di X*P
La I dice che piu tempo sta su un lato, piu forte deve essere la spinta. In pratica e' la somma delle X * I, di solito si da un limite a questa somma se no puo dare problemi di overflow.
Infine la D serve per far rallentare dolcemente il quad quando si avvicina all'inclinazione desiderata, in pratica e' la X attuale meno la X precedente *D

In pratica il PID cerca di dare risultati il piu possibile simili alla fisica senza il bisogno di troppe seghe mentali, ed e' largamente utilizzato in molti processi industriali e non.

Se voi non trovate i giusti valori PID per il VOSTRO quad, non volerete MAI!

Grazie della piccola guida :wink:
Domani provo se riesco.. se riesco faccio un video dell'operazione di taratura che potrebbe venire utile...

lesto:
ragazzi il PID e' la base del volo.
e qui entra in gioco il PID. Legate il vostro quad per un braccio al suolo, in modo che possa basculare, per esempio a destra e sinistra. tenetelo dritto, accendete, quando ha finito di fare le varie configurazioni di giroscopi e accelerometri, allora potete lasciarlo penzolare. Mettete P, I e D a 0. aumentate la P finche on

Scusa lesto ma da questa descrizione non si capisce una mazza... Lo lego per un braccio al suolo? Puo' girare comunque come vuole schiantantosi di sicuro.. Lo lascio penzolare? Ma non era legato al suolo? E poi cosa significa che se alzo P si solleva e va a destra e sinistra!?

Mi pare una cosa importante ma non la capisco da questa tua descrizione. Io avevo letto questa:
http://www.baronerosso.it/forum/modelli-multirotori/207249-pid-tuning-c-come-settare-i-parametri-del-vostro-multiwii.html

Forse questo PID puo' influire sul post che ho scritto qui?

Con due topic non si capisce una mazza...