用于 FFT 分析的 IMU 原始记录

使用 IMU 批量采样器 收集数据进行噪声频谱分析以设置带阻滤波滤波是一种历史悠久的方法,现在仍然有效,但在固件 4.5 及更高版本中,如果使用基于 H7 的(飞行)控制器,一种更简单、更好的方法是启用原始 IMU 日志,并将其与 筛选审查工具.

这种方法的缺点是产生的记录非常大,除非数据收集仅限于单个陀螺仪,否则一些速度较慢的(飞行)控制器(例如基于 F4 的(飞行)控制器)可能跟不上,导致记录中断。此外,生成的数据只能由 筛选审查工具ArduPilot 固件 "网络工具 "页面.

使用这种新方法大大简化了带阻滤波滤波设置。在一次试飞中就可以收集到所需的数据,然后就可以通过"...... "系统交互式地设置滤波器。 筛选审查工具.

过滤器设置过程

  1. 选择用于动态调整凹槽中心频率的方法,并进行必要的设置,如 电调遥测 如果使用节流阀,请确保设置了电机电压补偿(请参阅 "节流阀/电门")。 Q_M_BATT_x 参数或 MOT_BAT_x 参数)。

  2. ins_raw_log_opt: 设置任何位都将启用原始 IMU 记录。为防止记录超载,尤其是在速度较慢的自动驾驶 CPU 上,请设置 ins_raw_log_opt 位 0 和位 3(值 ="9")。这将限制主陀螺仪的记录,并同时记录滤波前和滤波后的数据。

  3. 进行至少 30 秒的常规飞行(不只是轻轻盘旋),并 下载数据闪存日志.

  4. 使用 筛选审查工具 加载日志。选择日志中稳定悬停的部分,然后按 "计算 "键。然后,您就可以启用工具中的一个或两个过滤器,并对参数进行实验(请参考 利用动态谐波带阻滤波器管理陀螺仪噪声 有关各参数含义的详细信息,请参见第 6 页),以获得滤波器后估计频谱中最低的噪声,尤其是控制频带(0-40Hz)的低频。请记住,每增加一个谐波滤波器都会增加 CPU 的计算负荷。通常每个滤波器只需两到三个就足够了。

备注

如果 FilterReview 工具抱怨日志中没有足够的数据,这通常意味着日志记录跟不上,丢弃了一些数据包。要么将 FFT 窗口大小从 1024 减小到 512,要么最好在 ins_raw_log_opt 然后重试测试飞行,只记录输入噪声,并使用估计的滤波后轨迹来设置滤波器。

  1. 保存这些参数并将其加载到(飞行)控制器中。

  2. 再进行一次飞行,确认过滤器的设置。在这次飞行中,可以进行更多的正常飞行操作。

  3. 验证后,清除 ins_raw_log_opt 参数,以避免不必要地保存大量日志。