mpu6050互补滤波算法

赵怡彬

mpu6050互补滤波算法 [复制链接]

请问，用互补滤波算法后，直接由角速度和角加速度得到姿态角，那不需要用四元数和反三角函数了吗？怎么感觉这并不合理啊，一般如果是理论上可以由加速度得到角度：angleAx=atan2(ax,az)*180/PI。但是看了一下平衡小车之家的代码，互补滤波算法既没有用到四元数，也没用到反三角函数，这样就可以得到准确的角度了吗？代码如下：

还有就是这么简单的话，为什么好多飞控程序如圆点博士，姿态解算有很长一段代码而且还要用四元数转来转去头都晕了，直接这样得到三个角度不是更方便吗？

汤权

加速度计和陀螺仪都能直接得到角度，但是都会有不足之处，两者就和可以得到较好的结果

赵怡彬

汤权 发表于 2017-4-10 09:39
加速度计和陀螺仪都能直接得到角度，但是都会有不足之处，两者就和可以得到较好的结果

那飞控红为什么还要把它转成四元数，然后再用四元数换成欧拉角，直接这样求角度不是更加简单吗？

汤权

赵怡彬 发表于 2017-4-10 11:03
那飞控红为什么还要把它转成四元数，然后再用四元数换成欧拉角，直接这样求角度不是更加简单吗？

我做的四轴直接使用互补滤波，直接得到欧拉角，没有四元数，你说的可能是使用MPU6050的DMP引擎得到四元数，然后计算出欧拉角，没有使用互补滤波。

adfaws

一定范围内合理，这个是用了简化运算，只要倾角在5度以内还行，超过10度就差得远咯。
真正准确值还是要用四元数，但一般单片机如果数字功底不好，根本算不过来，而且精度及适用范围也不是一般人能平衡的。
我统计了一下，如果不用取巧，真正要算一次四元数，sin加cos要计算48次，平方5次，除法18次，乘法更多。当然，数学好的能省掉一半小数量级的计算。再把重力互补进去，计算量又增加一倍。
真正要玩转好，你需要至少以下的功课：四元数的叉乘和归一化，空间想像能力，实实的数学功底，汇编和C的混编能力，matlab仿真能力，运气。

赵怡彬

汤权 发表于 2017-4-10 11:17
我做的四轴直接使用互补滤波，直接得到欧拉角，没有四元数，你说的可能是使用MPU6050的DMP引擎得到四元数 ...

你用的互补滤波算法，就是我上述的那条代码吗？

赵怡彬

adfaws 发表于 2017-4-10 17:04
一定范围内合理，这个是用了简化运算，只要倾角在5度以内还行，超过10度就差得远咯。
真正准确值还是要用 ...

看来你肯定有至少以下功课：四元数的叉乘和归一化，实实的数学功底

adfaws

我用的比上面的复杂得多，是用于跌倒算法的。我说的功课，我都做了，天分有限，花了好几个月。
这个公式也要看场景，如果你没有必要那么高精度，就用简易算法好咯。