Кто работал с L3G4200D? Опции

[Alexander_84]

Здравствуйте, с гироскопами сталкиваюсь впервые. Вообщем задача пока просто измерять углы по 2 осям. Гироскоп подлючен по I2C к ARM. Интерфейс работает нормально (регистр WHO_AM_I считывется правильно), а когда пытаюсь считывать углы получаю ерунду: устройво лежит в покое, при этом показания например по оси x меняютя ( принимают значения 30000, 60000, 771, 64000...). Из настроек по умолчанию в CTRL_REG1 изменил power_down на normal_mode и DATA_RATE поставил 200Гц, в CTRL_REG4 BDU поставил в 1. С настройками по умолчанию считываю первый раз значение и больше оно не меняется при вращении устройства. Вообщем как заставить это работать и измеряется абсолютный угол или изменение угла?

[Артур]

Вроде нашел. Уже не актуально.

[Acvarif]

Вроде я попал туда куда надо. Стоит задачка определения крена и дифферента небольшого речного судна при его движении. Пытаюсь понять можно-ли с помощью данного датчика решить эту задачку с точностью 0.5 град и темпом 200 мс. Подскажите пожалуйста. Ведь датчик дает только скорость изменения углов.

[Xenia]

Пытаюсь понять можно-ли с помощью данного датчика решить эту задачку с точностью 0.5 град и темпом 200 мс. Подскажите пожалуйста. Ведь датчик дает только скорость изменения углов.

У меня вместо L3G4200D есть L3GD20. Производитель пишет, что они практически эквивалентны. Хотя мой L3GD20 якобы даже лучше т.к. является более новой моделью. Поэтому предлагает апгрейд L3G4200D на L3GD20:
http://www.st.com/st-web-ui/static/active/...keting_pres.pdf
Я же существенной разницы в обоих даташитах не нашла - и корпус у них одинаковый, и программирование тоже.

Мне так же, как и вам, нужны были углы, а не скорость. Поискав в интернете, нашла совет - суммировать скорости на протяжении какого-то времени и тогда эта сумма якобы будет пропорциональна углу, на которой за это время гироскоп изменит свое положение. Это похоже на правду, так как пройденный путь является интегралом скорости по времени. Только тут у нас скорость угловая, а потому после интегрирования или суммирования мы должны получить угол.

Однако у меня ничего хорошего с этой затеей не получилось, хотя не исключаю, что сама где-то напортачила. Эффект такой: зануляю суммы (они отдельно накапливаются по всем 3-м осям), поворачиваю гироcкоп на угол 90°, принимаю эту сумму за 90° (рассчитываю коэффициент пересчета = 90/сумма), потом умножением на этот коэффициент пересчитываю суммы в углы. Результат плачевный - угол определяется с большой ошибкой (до 10°), при повороте против часовой стрелки (в плоскости XY) набирается сумма большая, чем против часовой, из-за чего при обратном повороте в исходное положение получается не нуль, а сильно больше. Возможно, что этот эффект вызван шумом+смещением измеряемых величин в одну сторону от центра и моей неудачной попыткой это отклонение скомпенсировать.

[Acvarif]

Мне так же, как и вам, нужны были углы, а не скорость. Поискав в интернете, нашла совет - суммировать скорости на протяжении какого-то времени и тогда эта сумма якобы будет пропорциональна углу, на которой за это время гироскоп изменит свое положение. Это похоже на правду, так как пройденный путь является интегралом скорости по времени. Только тут у нас скорость угловая, а потому после интегрирования или суммирования мы должны получить угол.

Думаю такой вариант пройдет если не нужны мгновенные углы. В моем случае предлагается это http://www.findpatent.ru/patent/248/2486098.html Толком не понял... Буду признателен если кто вкратце доступно пояснит в чем тут фишка.

[Xenia]

Думаю такой вариант пройдет если не нужны мгновенные углы.

Зачем вам мгновенные углы, если ваше ... корыто плавает медленно? По электронным понятиям, конечно. Чем вам раз в секунду не нравится? Все равно рули вашей лодки вы быстрее, чем за одну секунду, с места не сдвините.

Но в принципе и по одному измерению можно сосчитать угол, ведь оно выдает скорость за период преобразования, а стало быть, тоже является интегралом. А частота преобразования там регулируемая (выбор из списка) в интервале от 95 Гц до 760 Гц. Я, например, использовала самую медленную частоту - 95 Гц, опрашивая гироскоп с частотой 96 Гц. И мне как-то странно, что для вашей лодки этого мало.

[Acvarif]

Может оно и так. Дело в том, что частота излучения впередсмотрящего эхолота (углы нужны для него) 200 мс. Угол нужен один раз за излучение. Понятно, что за это время можно проинтегрировать угловую скорость с датчика и рассчитать среднюю. Как из этих данных получить угол? Не врубаюсь. Что Вы думаете по поводу статьи с применением гироскопа и акселерометра?

[Xenia]

Может оно и так. Дело в том, что частота излучения впередсмотрящего эхолота (углы нужны для него) 200 мс. Угол нужен один раз за излучение. Понятно, что за это время можно проинтегрировать угловую скорость с датчика и рассчитать среднюю. Как из этих данных получить угол? Не врубаюсь.

200 мс это видимо период, а не частота. А частотой с периодом 200 мс будет 5 Гц.

Берем самое медленное преобразование 95 Гц (оно меньше всего шумит). Ему соответствует период 1000/95 = 10.526 мс. Значит, за время 200 мс надо будет сделать 200/10.526 = 19 преобразований. Любопытно, что в вашем случае число получилось целое . Следовательно, надо просуммировать 19 замеров подряд - эта величина и будет пропорциональна углу поворота за время 200 мс.

Разные премудрости на этот счет можно найти в статье "STM32 и гироскоп L3GD20. Часть 2.". Но, насколько я поняла, суммировать отсчеты придется и дальше, чтобы всегда знать текущий азимут. Ведь эти отсчеты соответствуют углу ПОВОРОТА за время изменения, на не угол наклона к горизонту или земной оси. Скажем, если за первые 200 мс ваша лодка повернулась по часовой стрелке (в плоскости XY) на угол +7°, а в следующие 200 мс еще на +5°, то в сумме она повернулась на 7+5=12°. Если станет поворачиваться в обратную сторону, гироскоп станет выдавать отрицательные углы поворота. Таким образом, в момент старта гироскоп должен быть ориентирован по сторонам света, а сумматор обнулен. А в дальнейшем эта сумма будет расти (при положительных измерениях) или убывать (при отрицательных измерениях).

Там (кажется в даташите) есть какие-то формулы, чтобы переводить текущую сумму в градусы. И если бы большой математик, то можете на здоровье с той формулой возиться. Я же предлагаю повернуть гироскоп на угол 90° (т.к. прямой угол легко определяется без транспортира) и попросту запомнить ту сумму, которая за время этого поворота набирается. А дальше пересчитываете суммы по пропорции, зная, какая величина соответствует 90°-ам. Не нравится вам мои 90° - поверните гироскоп на полный оборот - получите 360°, на них тоже можно калиброваться. Фактически я предлагаю вам откалибровать гироскоп, определив цену его деления экспериментально, а не колупаться в формулах.

Что Вы думаете по поводу статьи с применением гироскопа и акселерометра?

По поводу этой статьи я ничего ее думаю, т.к. ... не понимаю, что в ней написано.

[Acvarif]

200 мс это видимо период, а не частота. А частотой с периодом 200 мс будет 5 Гц.

Берем самое медленное преобразование 95 Гц (оно меньше всего шумит). Ему соответствует период 1000/95 = 10.526 мс. Значит, за время 200 мс надо будет сделать 200/10.526 = 19 преобразований. Любопытно, что в вашем случае число получилось целое . Следовательно, надо просуммировать 19 замеров подряд - эта величина и будет пропорциональна углу поворота за время 200 мс.

Разные премудрости на этот счет можно найти в статье "STM32 и гироскоп L3GD20. Часть 2.". Но, насколько я поняла, суммировать отсчеты придется и дальше, чтобы всегда знать текущий азимут. Ведь эти отсчеты соответствуют углу ПОВОРОТА за время изменения, на не угол наклона к горизонту или земной оси. Скажем, если за первые 200 мс ваша лодка повернулась по часовой стрелке (в плоскости XY) на угол +7°, а в следующие 200 мс еще на +5°, то в сумме она повернулась на 7+5=12°. Если станет поворачиваться в обратную сторону, гироскоп станет выдавать отрицательные углы поворота. Таким образом, в момент старта гироскоп должен быть ориентирован по сторонам света, а сумматор обнулен. А в дальнейшем эта сумма будет расти (при положительных измерениях) или убывать (при отрицательных измерениях).

Там (кажется в даташите) есть какие-то формулы, чтобы переводить текущую сумму в градусы. И если бы большой математик, то можете на здоровье с той формулой возиться. Я же предлагаю повернуть гироскоп на угол 90° (т.к. прямой угол легко определяется без транспортира) и попросту запомнить ту сумму, которая за время этого поворота набирается. А дальше пересчитываете суммы по пропорции, зная, какая величина соответствует 90°-ам. Не нравится вам мои 90° - поверните гироскоп на полный оборот - получите 360°, на них тоже можно калиброваться. Фактически я предлагаю вам откалибровать гироскоп, определив цену его деления экспериментально, а не колупаться в формулах.


По поводу этой статьи я ничего ее думаю, т.к. ... не понимаю, что в ней написано.

Спасибо. Стало яснее. Кроме того почитав этот материал http://www.poprobot.ru/theory/discrete_integration, который подтверждает Вашы выкладки про суммирование и этот http://www.poprobot.ru/theory/complementary_filter стало понятно совместное использование гироскопа и акселерометра.