修复了HT电机PID计算的bug
This commit is contained in:
NeoZng
parent
cff796dbff
commit
53bdf1707c
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@ -112,6 +112,7 @@ void HardFault_Handler(void)
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/* USER CODE END HardFault_IRQn 0 */
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while (1)
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{
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asm("bx lr");
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/* USER CODE BEGIN W1_HardFault_IRQn 0 */
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/* USER CODE END W1_HardFault_IRQn 0 */
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}
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19
README.md
19
README.md
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@ -18,7 +18,6 @@
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VSCode可通过Cortex-Debug利用OpenOCD进行调试，jlink/stlink/dap-link都支持，具体的使用方法和环境配置教程在[VSCode+Ozone使用方法](./VSCode+Ozone使用方法.md)中。**请使用UTF-8编码查看\&编辑此项目**。
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- **分层**：
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本框架主要代码分为**BSP、Module、APP**三层。三层的代码分别存放在同名的三个文件夹中，这三个文件夹存放在根目录下。开发过程中主要编写APP层代码，Module层与BSP层不建议修改。如需添加module（如oled屏幕、其他传感器和外设等），请按照规范编写并联系组长提交commit到dev分支或对应的功能名分支，完善后合并至主分支。在配置git的时候，将自己的`user.name`配置成英文缩写或易懂的nick name。
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@ -104,8 +103,6 @@
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} CANInstance;
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```
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## BSP层(Board Sopport Package)
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- TODO：
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@ -165,21 +162,20 @@ Module层主要存放的是类型定义和实例指针数组，在该层没有
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## APP层(application)
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- 功能：实现机器人的控制，对机器人**控制**结构进行抽象。
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- 功能：实现机器人的控制，对机器人**控制**结构进行抽象。
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在完成BSP层和Module层后，如果在APP层没有控制代码，则代码并无实际功能。换言之，BSP层与Module层的存在是为了APP层更简单、更合理、更易于扩展和移植。本框架的初始目标即是实现：在APP层仅需思考逻辑并用无关硬件的C语言代码实现即可完成整个机器人的控制。所有需要使用的模块和算法都在Module层提供，硬件的抽象在bsp层完成。**所有使用到的模块都在APP层初始化**，因此不需要module自行初始化。
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- APP层按照机械设计结构（如云台、发射、底盘）建立对应的子文件夹，在其中完成初始化和相关逻辑功能的编写。还有用于发布指令的云台指令应用和底盘指令应用，前者应该包含一个遥控器模块和一个视觉通信模块，后者包含裁判系统模块。它们包含的模块都会处理一些指令和控制信息，因此将这两个应用从云台和底盘应用中隔离出来。这样还可以方便兼容双板。
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- APP层按照机械设计结构（如云台、发射、底盘）建立对应的子文件夹，在其中完成初始化和相关逻辑功能的编写。还有用于发布指令的云台指令应用和底盘指令应用，前者应该包含一个遥控器模块和一个视觉通信模块，后者包含裁判系统模块。它们包含的模块都会处理一些指令和控制信息，因此将这两个应用从云台和底盘应用中隔离出来。这样还可以方便兼容双板。
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- 单双板切换在application的`robot_def.h`中进行，**修改宏定义可以切换开发板的设定模式**。当设定为单板的时候，在`robot.c`中会对gimbal，chassis，shoot，gimbal_cmd，chassis_cmd五个应用都进行初始化。对于双板的情况，需要将上板配置为gimbal board，下板配置为chassis board，它们会分别初始化gimbal/shoot/gimbal_cmd和chassis/chassis_cmd。
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- 单双板切换在application的`robot_def.h`中进行，**修改宏定义可以切换开发板的设定模式**。当设定为单板的时候，在`robot.c`中会对gimbal，chassis，shoot，gimbal_cmd，chassis_cmd五个应用都进行初始化。对于双板的情况，需要将上板配置为gimbal board，下板配置为chassis board，它们会分别初始化gimbal/shoot/gimbal_cmd和chassis/chassis_cmd。
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- 对于单板的情况，所有应用之间的信息交互通过message center完成。而使用双板时，需要通过板间通信传递控制信息（默认遥控器接收机和pc在云台板，裁判系统在底盘板，因此需要互发信息）。当前通过**条件编译**来控制信息的去向（发往message center/接收，还是通过can comm发送/接收），后续考虑将双板通信纳入message center的实现中，根据`robot_def.h`的开发板定义自动处理通信，降低应用层级的逻辑复杂度。
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- 对于单板的情况，所有应用之间的信息交互通过message center完成。而使用双板时，需要通过板间通信传递控制信息（默认遥控器接收机和pc在云台板，裁判系统在底盘板，因此需要互发信息）。当前通过**条件编译**来控制信息的去向（发往message center/接收，还是通过can comm发送/接收），后续考虑将双板通信纳入message center的实现中，根据`robot_def.h`的开发板定义自动处理通信，降低应用层级的逻辑复杂度。
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## 文件树
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板级支持包的每个组件,每个moduel,以及每个app都有对应的说明文档.
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```shell
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ROOT:.
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│ .gitignore # git版本管理忽略文件
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@ -394,14 +390,10 @@ ROOT:.
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vofa.h
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```
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## BSP/Module/Application介绍
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在对应应用、模块和板级支持包文件夹下。每个.c文件或完整的功能模块都有说明文档。在编写新代码时注意按照规范编写说明文档。
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## 整体架构
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### 软件分层
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@ -424,4 +416,3 @@ HAL库初始化 --> BSP初始化 --> Application初始化 --> app调用其拥有
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APP会调用其所有的模块的初始化函数（注册函数），这是因为本框架的设计思想是任何模块在被注册（构造/初始化）之前，都是不存在的，当且仅当定义了一个模块结构体（也称实例）的时候，才有一个实体的概念。
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main函数唯一需要的函数是app层的`robot.c`中的`RobotInit()`函数，它首先会调用BSP初始化，然后进行所有应用的初始化；每个应用会调用对应模块的初始化；一些依赖通信外设的模块会将通信支持相关的bsp进行初始化。初始化结束之后实时系统启动。
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5
TODO.md
5
TODO.md
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@ -89,7 +89,7 @@
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#### LQR
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- [ ] 通用的LQR控制器
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- [ ] 通用的LQR控制器(矩阵运算)
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@ -183,8 +183,7 @@
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#### ==robot_cmd==
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- [ ] 键盘控制
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- [ ] 鼠标控制
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- [ ] 键鼠控制
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- [x] 双板兼容（待测试）
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#### ==chassis==
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@ -267,7 +267,7 @@ typedef struct
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> **如果你使用basic_framework，不需要重新生成代码。**
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- **建议将ozone和jlink的目录一同加入环境变量，方便我们后续的一键下载和一键调试配置**
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## VSCode编译和调试配置
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@ -483,18 +483,20 @@ VSCode `ctrl+,`进入设置，通过`搜索`找到cortex-debug插件的设置。
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2. Hex Editor，在查看汇编代码和机器代码的时候，提供2、10、16进制转换，并且可以以16进制或2进制的格式编辑文件。
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3. GitLens，提供强大的可视化Git支持
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3. GitLens和git graph，提供强大的可视化commit记录和UI支持
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4. Blockman - Highlight Nested Code Blocks 此插件会高亮嵌套的代码块（即花括号包围的部分或for/while/ifelse代码块）
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4. Blockman - Highlight Nested Code Blocks 此插件会高亮嵌套的代码块（即花括号包围的部分或for/while/ifelse代码块），对于多层条件和循环嵌套效果非常炸裂
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5. bookmark提供代码中插入书签的功能，从而快速在页面间跳转。
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5. bookmark 提供代码中插入书签的功能，从而快速在页面间跳转。
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6. Code Issue Manager，为团队提供issues和todo管理，方便协同开发
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7. github copilot：超强，超快，需要一些小钱
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7. github copilot：超强，超快，需要一些小钱（10块用一年！你也可以在github上申请student pack，需要学信网认证和学生卡，但有一定概率无法通过） 在插件中你也可以找到一些免费的copilot替代品。
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8. `ctrl+k ctrl+s`配置属于你的快捷键，提高效率！
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9. live share，和你的小伙伴一起结对编程
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@ -575,7 +577,7 @@ Project.SetOSPlugin(“plugin_name”)
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我们的项目是F4的板子，内核时Cortex-M4（CM4），因此选用`FreeRTOSPlugin_CM4.js`（输入的时候js后缀不用输）。
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我们的项目是F4的板子，内核时Cortex-M4（CM4），因此选用`FreeRTOSPlugin_CM4.js`（输入的时候js后缀不用输）。 ozone默认输入的命令似乎有误，需要手动修改（这好像和ozone的版本有关，请留意）
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### 常用调试窗口和功能
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@ -672,6 +674,14 @@ CPU选项卡可以查看CPU的寄存器。
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| 右键+break on change | 当变量发生变化的时候进入此断点 |
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| ctrl+H | 展示调用图，会列出该函数调用的所有函数（内部调用栈） |
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如果你使用拥有多个按键的鼠标,推荐将侧键前设置为ctrl+点击以查看声明/定义,侧键后设置为添加到watch(debug),侧滚轮设置为前进后退(历史)
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你还可以按ctrl+K ctrl+S进入快捷键设置页面,将tab设置为下一个提示,用enter接受intelliSense建议,这样不需要将手移出主键盘区域. 将ctrl+;设置为移动到行尾,同时打开c/c++的函数括号不全,这样不需要手动敲击括号.
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将alt+k设置为左移,alt+l设置为右移,这样不需要方向键.
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选择最适合自己的配置!
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### 保存调试项目
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退出时可以将调试项目保存在项目的根目录下，方便下次调试使用，不需要重新设置。可以为jlink和daplink分别保存一套调试配置。
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@ -883,6 +893,7 @@ $(BUILD_DIR): # 如果makefile所处的文件目录下没有build文件夹,这
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clean:
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rm -r $(BUILD_DIR)
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# 你的makefile可能会使用cmd而不是powershell来调用内核,而cmd不支持rm命令,因此可能要修改为rd (remove directory),cmd传入参数的方式为 /x ,x为要传入的参数
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@ -92,9 +92,13 @@ CANInstance *CANRegister(CAN_Init_Config_s *config)
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uint8_t CANTransmit(CANInstance *_instance,uint8_t timeout)
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{
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float dwt_start = DWT_GetTimeline_ms();
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while (HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(_instance->can_handle) == 0) // 等待邮箱空闲
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while (HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(_instance->can_handle) == 0);// 等待邮箱空闲
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{
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if (DWT_GetTimeline_ms() - dwt_start > timeout) // 超时
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{
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return 0;
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}
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}
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// tx_mailbox会保存实际填入了这一帧消息的邮箱,但是知道是哪个邮箱发的似乎也没啥用
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HAL_CAN_AddTxMessage(_instance->can_handle, &_instance->txconf, _instance->tx_buff, &_instance->tx_mailbox);
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return 1; // 发送成功
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@ -10,7 +10,7 @@
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* @copyright Copyright (c) 2023
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*
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*/
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#pragma once
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#include "usb_device.h"
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#include "usbd_cdc.h"
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#include "usbd_conf.h"
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@ -22,4 +22,4 @@
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uint8_t *USBInit(); // bsp初始化时调用会重新枚举设备
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void USBTransmit(uint8_t *buffer, uint16_t len); // 通过usb发送数据
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void USBTransmit(uint8_t *buffer, uint16_t len); // 通过usb发送数据
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@ -0,0 +1,6 @@
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# encoder
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提供对光电和霍尔磁编码器的支持.
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可能需要新增bsp_tim以提供period lapse和tim编码器计数的功能.
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@ -6,7 +6,8 @@
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* @date 2022-11-01
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*
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* @todo 1. 给不同的电机设置不同的低通滤波器惯性系数而不是统一使用宏
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2. 为M2006和M3508增加开环的零位校准函数
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2. 为M2006和M3508增加开环的零位校准函数,并在初始化时调用(根据用户配置决定是否调用)
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3. 完成前馈功能（已经添加了前馈数据指针）
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* @copyright Copyright (c) 2022 HNU YueLu EC all rights reserved
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*
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@ -177,7 +177,7 @@ void DJIMotorChangeFeed(dji_motor_instance *motor,
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Feedback_Source_e type);
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```
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调用第一个并传入设定值，它会自动根据你设定的PID参数进行动作。
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调用第一个并传入设定值，它会自动根据你设定的PID参数进行动作。 如果对不同闭环都有参考输入,则设置最外层的闭环(通过此函数)并将剩下的参考输入通过前馈数据指针进行设定
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调用第二个并设定要修改的反馈环节和反馈类型，它会将反馈数据指针切换到你设定好的变量（需要在初始化的时候设置反馈指针）。
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@ -6,17 +6,17 @@ static uint8_t idx;
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HTMotorInstance *ht_motor_instance[HT_MOTOR_CNT];
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/**
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* @brief
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* @brief 设置电机模式,报文内容[0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,cmd]
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*
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* @param cmd
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* @param motor
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*/
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static void HTMotorSetMode(HTMotor_Mode_t cmd, HTMotorInstance *motor)
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{
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static uint8_t buf[8] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00};
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||||
buf[7] = (uint8_t)cmd;
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memcpy(motor->motor_can_instace->tx_buff, buf, sizeof(buf));
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CANTransmit(motor->motor_can_instace,1);
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||||
{
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memset(motor->motor_can_instace->tx_buff, 0xff, 7); // 发送电机指令的时候前面7bytes都是0xff
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||||
motor->motor_can_instace->tx_buff[7] = (uint8_t)cmd; // 最后一位是命令id
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||||
CANTransmit(motor->motor_can_instace, 1);
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||||
memset(motor->motor_can_instace->tx_buff, 0, 6); // 发送控制指令的时候前面6bytes都是0
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||||
}
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/* 两个用于将uint值和float值进行映射的函数,在设定发送值和解析反馈值时使用 */
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@ -53,7 +53,7 @@ static void HTMotorDecode(CANInstance *motor_can)
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measure->total_angle = RAD_2_ANGLE * uint_to_float(tmp, P_MIN, P_MAX, 16);
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||||
tmp = (uint16_t)((rxbuff[3] << 4) | (rxbuff[4] >> 4));
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||||
measure->speed_aps = RAD_2_ANGLE * SPEED_SMOOTH_COEF * uint_to_float(tmp, V_MIN, V_MAX, 12) +
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||||
measure->speed_aps = SPEED_SMOOTH_COEF * uint_to_float(tmp, V_MIN, V_MAX, 12) +
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||||
(1 - SPEED_SMOOTH_COEF) * measure->speed_aps;
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||||
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||||
tmp = (uint16_t)(((rxbuff[4] & 0x0f) << 8) | rxbuff[5]);
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||||
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@ -102,7 +102,7 @@ void HTMotorControl()
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|||
motor = ht_motor_instance[i];
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measure = &motor->motor_measure;
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setting = &motor->motor_settings;
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||||
motor_can = motor_can;
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||||
motor_can = motor->motor_can_instace;
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||||
pid_ref = motor->pid_ref;
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||||
|
||||
if ((setting->close_loop_type & ANGLE_LOOP) && setting->outer_loop_type == ANGLE_LOOP)
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@ -111,8 +111,8 @@ void HTMotorControl()
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|||
pid_measure = *motor->other_angle_feedback_ptr;
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||||
else
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||||
pid_measure = measure->real_current;
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||||
pid_ref = PID_Calculate(&motor->angle_PID, pid_measure, pid_ref);
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||||
// measure单位是rad,ref是角度,统一到angle下计算,方便建模
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||||
pid_ref = PID_Calculate(&motor->angle_PID, pid_measure*RAD_2_ANGLE, pid_ref);
|
||||
}
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||||
|
||||
if ((setting->close_loop_type & SPEED_LOOP) && setting->outer_loop_type & (ANGLE_LOOP | SPEED_LOOP))
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||||
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|
@ -124,8 +124,8 @@ void HTMotorControl()
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|||
pid_measure = *motor->other_speed_feedback_ptr;
|
||||
else
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||||
pid_measure = measure->speed_aps;
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||||
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||||
pid_ref = PID_Calculate(&motor->angle_PID, pid_measure, pid_ref);
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||||
// measure单位是rad / s ,ref是angle per sec,统一到angle下计算
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||||
pid_ref = PID_Calculate(&motor->speed_PID, pid_measure*RAD_2_ANGLE, pid_ref);
|
||||
}
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||||
|
||||
if (setting->close_loop_type & CURRENT_LOOP)
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||||
|
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@ -140,26 +140,29 @@ void HTMotorControl()
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|||
if (setting->reverse_flag == MOTOR_DIRECTION_REVERSE)
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set *= -1;
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||||
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||||
tmp = float_to_uint(set, T_MIN, T_MAX, 12);
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||||
motor_can->tx_buff[6] = tmp >> 8;
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||||
LIMIT_MIN_MAX(set, T_MIN, T_MAX); // 限幅,实际上这似乎和pid输出限幅重复了
|
||||
tmp = float_to_uint(set, T_MIN, T_MAX, 12); // 数值最后在 -12~+12之间
|
||||
motor_can->tx_buff[6] = (tmp >> 8);
|
||||
motor_can->tx_buff[7] = tmp & 0xff;
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||||
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||||
if (motor->stop_flag == MOTOR_STOP)
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||||
{ // 若该电机处于停止状态,直接将发送buff置零
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||||
memset(motor_can->tx_buff + 6, 0, sizeof(uint16_t));
|
||||
}
|
||||
CANTransmit(motor_can,1);
|
||||
CANTransmit(motor_can, 1);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
void HTMotorStop(HTMotorInstance *motor)
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||||
{
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||||
HTMotorSetMode(CMD_RESET_MODE, motor);
|
||||
motor->stop_flag = MOTOR_STOP;
|
||||
}
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||||
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||||
void HTMotorEnable(HTMotorInstance *motor)
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||||
{
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||||
HTMotorSetMode(CMD_MOTOR_MODE, motor);
|
||||
motor->stop_flag = MOTOR_ENALBED;
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||||
}
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||||
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||||
void HTMotorCalibEncoder(HTMotorInstance *motor)
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@ -18,9 +18,9 @@
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#define T_MAX 18.0f
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typedef struct // HT04
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{ // 角度为多圈角度,范围是-95.5~95.5,单位为rad
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float last_angle;
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||||
float total_angle;
|
||||
{
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||||
float last_angle;
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||||
float total_angle; // 角度为多圈角度,范围是-95.5~95.5,单位为rad
|
||||
float speed_aps;
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||||
float real_current;
|
||||
} HTMotor_Measure_t;
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||||
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@ -11,14 +11,14 @@ void MotorControlTask()
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// static uint8_t cnt = 0; 设定任务频率
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// if(cnt%5==0) //200hz
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// if(cnt%10==0) //100hz
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||||
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||||
DJIMotorControl();
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||||
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||||
//LKMotorControl();
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||||
/* 如果有对应的电机则取消注释,可以加入条件编译或者register对应的idx判断是否注册了电机 */
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||||
LKMotorControl();
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||||
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||||
//HTMotorControl();
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||||
HTMotorControl();
|
||||
|
||||
//ServeoMotorControl();
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||||
ServeoMotorControl();
|
||||
|
||||
//StepMotorControl();
|
||||
}
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||||
|
|
|
|||
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@ -16,6 +16,8 @@
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|||
* @brief 电机控制闭环任务,在RTOS中应该设定为1Khz运行
|
||||
* 舵机控制任务的频率设定为20Hz或更低
|
||||
*
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||||
* @note 好无语,就一个函数罢了,干脆全部放到头文件里好了.
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*
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*/
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||||
void MotorControlTask();
|
||||
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@ -80,7 +80,7 @@ void Servo_Motor_Type_Select(ServoInstance *Servo_Motor, int16_t mode)
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|||
* @brief 舵机输出控制
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
void Servo_Motor_Control()
|
||||
void ServeoMotorControl()
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||||
{
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static ServoInstance *Servo_Motor;
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@ -86,5 +86,5 @@ typedef struct
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ServoInstance *ServoInit(Servo_Init_Config_s *Servo_Init_Config);
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void Servo_Motor_FreeAngle_Set(ServoInstance *Servo_Motor, int16_t S_angle);
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void Servo_Motor_Type_Select(ServoInstance *Servo_Motor,int16_t mode);
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void Servo_Motor_Control();
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void ServeoMotorControl();
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#endif // SERVO_MOTOR_H
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@ -1,6 +1,10 @@
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##舵机的使用
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<p align='left' >panrui@hnu.edu.cn</p>
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> todo: 由于新增了bsp_pwm的支持,舵机模块需要部分重构
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### 舵机基础知识
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已最常见的SG90舵机为例，SG90舵机要求工作在频率为50HZ——周期为20ms的PWM波，且对应信号的高低电平在0.5ms - 2.5ms之间，对应的舵机转动角度如下表所示（当然也可以按照这个线性的对应关系去达到转动自己想要的角度，如想要转动60°，则高电平脉宽为大概为1.2ms，具体能不能转到特定的角度还和舵机的精度有关）
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>0.5ms-------------0度； 2.5%
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task.ps1
2
task.ps1
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@ -1,3 +1,5 @@
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# 推荐安装powershell7 以获得更好的shell体验!
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JLinkGDBServer:
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$(Q)JLinkGDBServer -select USB -device $(CHIP) \
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@ -1,3 +1,9 @@
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# 禁止在临界区使用延时，这会导致因中断关闭定时器无法进入中断更新时间，进而卡死系统
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# 禁止在临界区使用延时，这会导致因中断关闭使得定时器无法进入中断更新时间，进而卡死系统
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除非你使用的是基于计数寄存器差值的延时方法,或阻塞式的for延时
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# 禁止摸鱼
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提供工作效率!
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