Comments (12)
@tmori さん、第一バージョンとして、ホバー位置で線形化して、dx/dt = Ax +Bu の形で動く物理モデルを作りました。
インターフェイスは matlab i/f を使っています。ソースコードは1本のみ。
matlab で mi_drone_acceleration() 関数を呼び出している位置で、drone_acceleration_by_linear_at_hover() 関数を呼び出してください。並進と回転のごくごく簡単なテストをして、既存の物理モデルと大きな乖離がないかだけ確かめました。
CMakeList.txt も書き換えていますので、注意してください。本体とのリンク方法はよくわからなかったので、加えていません。
以下、コミット分です。
d6c16d2
from hakoniwa-px4sim.
ありがとう!おどろくほど似てますね。びっくり。結局フィードバック制御さえしていれば、おおまかな線形化と変わらないんですね。
from hakoniwa-px4sim.
from hakoniwa-px4sim.
線形化するには、2つの方針がありそう。
- cos θ =1, sin θ = θ (角度の傾きはほんのちょっと)、また、(p, q, r) = 0( 回転していない)として x' = Ax + Bu を作る。これは、結果的にコリオリ力、ジャイロ効果を無視することになる。(おそらく金沢の赤坂先生はこの方法か?証拠:d(φ, θ, ψ)/dt と(p, q, r)の関係する行列Aの成分が、単位行列になっているので、少なくとも角度についてはその方針。)
- 水平飛行定常状態(p=p0, q=q0, r=r0, θ=θ0...)からの差分Δp, Δq, Δr, Δθ、で立式する。結果としては、x=x0+Δx として計算出力することになる。
https://www.docswell.com/s/Kouhei_Ito/KDVNVK-2022-06-15-193343#p4
本当は、2でやるのが正確。まずは、1と赤坂先生モデルでやって比較してみるか(これはすぐできる)。
from hakoniwa-px4sim.
検討中。1 の場合、ほとんど何も加工しないで、thrust と torque を それぞれ w, (φ,θ, ψ) の時間微分に伝えるだけのシンプルなもでるになった。(しかし赤坂先生の行列とはずれている)
2の場合の導出を手で行なった。両方あっていると思われる。
ここに、計算シートを置いておく。
計算したシート
シート現物
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1cSYqam0Fsw-jFBFTIRoHwVEYEov8a7Phhk8fHwuOqeA/edit?usp=sharing
計算過程
from hakoniwa-px4sim.
ひとまず、こんな感じでリンクできるようにしました。
DRONE_SIMPLE_PHYSICSの定義を有効化してもらえればリンクされます。(デフォルトは従来のもの)
from hakoniwa-px4sim.
ログを取りました。
- 従来のもの
- 線形モデルのもの
from hakoniwa-px4sim.
Z軸
従来
![スクリーンショット 2024-07-08 16 07 13](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346460932-d325270e-20f5-4be8-84b5-1392f65d1bfa.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYwOTMyLWQzMjUyNzBlLTIwZjUtNGJlOC04NGI1LTEzOTJmNjVkMWJmYS5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT0xOTBiNjNhZjRhYTY2Y2Y0M2YyN2Q2NjllNWExOGUyNjlhMTIxN2E1Yzc2NTA5ODE4ZmJkZTdjMzVmNDIyODU0JlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.YBg1D36dLHbu3mJp27l9ueyyV-Ky63urg8vEB79csyY)
線形モデル
![スクリーンショット 2024-07-08 16 07 39](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346461060-ae4f69e5-2f6c-4930-a2ae-4134f4a2809c.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYxMDYwLWFlNGY2OWU1LTJmNmMtNDkzMC1hMmFlLTQxMzRmNGEyODA5Yy5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT0wNjlmNmY3Y2FhOWVhNTg2YjkxMjY1MTYzYjUyMjEwM2MyYzQxYzZjYWU0M2QwMzAyOGU0ODI1ODlmOGVhODYzJlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.tYyK5BqNoKypvGizFpOwDBxa4NN3HxTjk2FsKTpi5EA)
from hakoniwa-px4sim.
ロール
従来
![スクリーンショット 2024-07-08 16 09 23](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346461636-d7e80921-e58a-403b-82ae-35e14ab42880.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYxNjM2LWQ3ZTgwOTIxLWU1OGEtNDAzYi04MmFlLTM1ZTE0YWI0Mjg4MC5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT01ODdjNGIxNGI3YmVhZmQyNzY3ZjZhNTNlODhhMTYwNjBlMGFjYmRiM2Y0MWNjNDY5OWMwYTgyZjY4NGQ0ZjgwJlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.Hq0PKKWjxIhDZ14c9P0zhgcbqaikGRmi2riuxJ8XCOY)
線形モデル
![スクリーンショット 2024-07-08 16 09 46](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346461749-579d02e6-7288-4769-9a79-2af3af57ac32.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYxNzQ5LTU3OWQwMmU2LTcyODgtNDc2OS05YTc5LTJhZjNhZjU3YWMzMi5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT03OGJhMDAwODJhNWM0MzI3NWUwZDhjNDNiNmFmZjY2OTFjYTBlODViN2M1YWJjZmJlNTdmNGVkNTk0OTZhNTFiJlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.3kRl6dSyo8exdx_faGRngnQt0uySyUnxdYNkeT5A2G0)
from hakoniwa-px4sim.
ピッチ
従来
![スクリーンショット 2024-07-08 16 10 38](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346461955-77dbb67c-9b6c-4d03-a76c-58aed218b02e.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYxOTU1LTc3ZGJiNjdjLTliNmMtNGQwMy1hNzZjLTU4YWVkMjE4YjAyZS5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT1lOTAxNTI3N2Q5NTZkMWJhMWJkMjhkYjU3YTM2ZmY4NjAzZTQxODM2YTc1YTUzMGRlMzA0MmUwNjMzN2M0Y2I0JlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.UO-OVZL_WuZ98rPmDSP2bUeuSEWrWxN_2n-2xmnJPQA)
線形モデル
![スクリーンショット 2024-07-08 16 11 02](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346462048-e9bedaa4-fa49-46f9-8836-7cd22f84639d.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYyMDQ4LWU5YmVkYWE0LWZhNDktNDZmOS04ODM2LTdjZDIyZjg0NjM5ZC5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT03ZDQ4YmIyMmRlMTZjMWVjNzQyNWUzNmM3NDM0YjA4ZjlkZDhiYWE4ZTc5YTkxNmJiOTNkNWIxNjEwODM1ZDZmJlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.3QkB82XGxvzCGXrkCEE0v1psF3BxPxmohtlZJfbVgTY)
from hakoniwa-px4sim.
ヨー
従来
![スクリーンショット 2024-07-08 16 13 09](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346462621-ae776250-7e25-4cb3-8df8-e4429db7d31b.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYyNjIxLWFlNzc2MjUwLTdlMjUtNGNiMy04ZGY4LWU0NDI5ZGI3ZDMxYi5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT1mODYyZGUzNzM5MDRkYzZmMmE3NGMxMDc5NzFhOGNmM2E3MTY4OTQzYzZmZjMyZjhjOTIzNTZlNDVkN2Y5N2E2JlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.MSkbEBLqzDp8YJY3nRZ7vjQN24Xx9H35OtlHucPMLYc)
線形モデル
![スクリーンショット 2024-07-08 16 13 31](https://private-user-images.githubusercontent.com/164193/346462734-20346a9a-d140-4bd1-964f-f0f9d17dbfae.png?jwt=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJnaXRodWIuY29tIiwiYXVkIjoicmF3LmdpdGh1YnVzZXJjb250ZW50LmNvbSIsImtleSI6ImtleTUiLCJleHAiOjE3MjQzNjc4MjEsIm5iZiI6MTcyNDM2NzUyMSwicGF0aCI6Ii8xNjQxOTMvMzQ2NDYyNzM0LTIwMzQ2YTlhLWQxNDAtNGJkMS05NjRmLWYwZjlkMTdkYmZhZS5wbmc_WC1BbXotQWxnb3JpdGhtPUFXUzQtSE1BQy1TSEEyNTYmWC1BbXotQ3JlZGVudGlhbD1BS0lBVkNPRFlMU0E1M1BRSzRaQSUyRjIwMjQwODIyJTJGdXMtZWFzdC0xJTJGczMlMkZhd3M0X3JlcXVlc3QmWC1BbXotRGF0ZT0yMDI0MDgyMlQyMjU4NDFaJlgtQW16LUV4cGlyZXM9MzAwJlgtQW16LVNpZ25hdHVyZT1kMGQ4NDliOTE0Y2RhMmUyYzJiYTUwZTU1MTkyNTIzMDAzMDZhMGNhOGE1MmZiZTY2NzZlZGM4YmI3MmNlNWY3JlgtQW16LVNpZ25lZEhlYWRlcnM9aG9zdCZhY3Rvcl9pZD0wJmtleV9pZD0wJnJlcG9faWQ9MCJ9.hqUmf_I8nDXMCgrb4zpZKxozWdPRL9CBz9W05HMy7lI)
from hakoniwa-px4sim.
全体的にほぼ同じですが、ロールがちょっと違いますね。
from hakoniwa-px4sim.
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