lyf
267a659242
键鼠控制(此前 WASD 无反应): - 云台 robot_cmd_task:0x0304 与 USART3 帧内键鼠合并为共享视图 keyboard_merged(0x0304 优先); 键鼠模式由帧内键鼠动作进入,动云台左摇杆退出 - c_comm_task/c_comm:键鼠在控时底盘摇杆由 WASD+鼠标合成,改读共享视图(此前只认 0x0304) - dr16/调试输出:新增帧内键鼠原始字节诊断(key_lo/key_hi/mouse_*/s1/frames) 自定义UI(底盘板经裁判系统 USART6 绘制到选手端): - 新增 底盘/modules/comms/referee_ui.c|h:15 字节图形组包(带编译期断言), v5 卡片式 HUD = 俯仰梯(pitch) + 罗盘刻度带(底盘朝向) + 预估底盘功率 + 超级电容 + 摩擦轮 L/R 转速 + 小陀螺状态,yaw 在刻度带右侧;5Hz 刷新,约 50 图元/8 包 - referee.c 新增 referee_send_frame()(cmd 0x0301 机器人交互数据,CRC8+CRC16,USART6 TX DMA) - 新增 CToC 0x1B9:云台把 pitch 与摩擦轮转速带给底盘(底盘本地没有这两个量) - 版式避开官方保留区:顶部比分条/左下小地图/右下战车模块/中部两块官方保留 验证:云台 Code=99540 RO=1764 RW=420 ZI=62572;底盘 Code=99452 RO=1928 RW=416 ZI=62584;均 0 错误 0 警告。 未做实机验证(当前无板/无图传);UI 协议常量(UI_RECEIVER_ID/UI_SEND_HZ)与版式坐标集中在 referee_ui.h 宏区,便于按协议 PDF 一处校正。
210 lines
14 KiB
C
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14 KiB
C
/* =============================================================================
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* robot_param.h - 全部个性化参数(整车唯一调参入口)
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* 分区:云台限位/转速 -> 云台 Yaw/Pitch PID(双陀螺环) -> 摩擦轮/拨弹 ->
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* 底盘几何/轮速 PID/跟随(双 INS 世界系)/功率 -> CToC 帧 ID ->
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* CAN ID 表 -> 掉线时间 -> IMU 恒温 -> 台架调试开关
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* 控制周期 2ms(改周期需重调所有 PID!)
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* ========================================================================== */
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#ifndef ROBOT_PARAM_H
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#define ROBOT_PARAM_H
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/* ============================ 云台 ============================ */
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#define PITCH_GM6020_POSITION_UPPER_LIMIT 2260 // Pitch 轴抬起极限(最高位,编码器较小值;实测2203撞死限位,留余量设2260)
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#define PITCH_GM6020_POSITION_LOWER_LIMIT 3950 // Pitch 轴压低极限(最低位,编码器较大值;实测4234撞死限位,留余量设3950)
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#define PITCH_GM6020_ENCODER_ZERO 3200 // Pitch 轴编码器水平零位
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#define YAW_GM6020_ENCODER_ZERO 7730 // Yaw 轴编码器零位(机械正前方,0~8191)
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#define CHASSIS_SPIN_FEEDFORWARD_K 0.008f // 小陀螺解算时延前馈补偿系数(s)
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#define GIMBAL_FRICTION_WHEEL_SPEED 5500.0f // 摩擦轮转速(RPM)
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#define GIMBAL_RAMMER_SPEED -5400.0f// 拨弹盘转速(RPM,负向发射)
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#define GIMBAL_LEVER_SPEED_MAP_RATE 2.0f // 云台拨杆速度映射比例(Yaw 用)
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#define GIMBAL_PITCH_LEVER_RATE 5.0f // Pitch 专用比例(满杆≈110°/s)
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#define GIMBAL_YAW_PITCH_SPEED_RATE 3.0f // 云台偏航/俯仰速度比
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#define PC_MOUSE_RL_SENSITIVITY 3.0f // 鼠标左右灵敏度
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#define PC_MOUSE_DU_SENSITIVITY 8.0f // 鼠标上下灵敏度
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/* ---- Yaw 双环(2ms):位置环与速度环都以陀螺仪为反馈 ----
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* 设计要点(2026-09 重写):
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* - 旧方案速度环用电机转子转速、位置环用陀螺角度,两类传感器的方向关系
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* 由装配(皮带是否交叉)决定,一个符号参数无法同时保证两环负反馈——
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* 这是反复"疯转"的根源,已废弃;
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* - 现在两环共用陀螺,整条链只有一个装配符号,由上电自检自动测定
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* (GIMBAL_YAW_DETECT 见下),无需人工猜;
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* - 单位:角度环 误差° -> 目标角速度°/s;速度环 误差°/s -> 电流。
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* 调参顺序:先速度环(点动不振荡),再位置环(刚性)——见移植 README §8.1 */
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#define GIMBAL_YAW_ANGLE_KP 20.0f // ° -> °/s:10° 误差给 150°/s
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#define GIMBAL_YAW_ANGLE_KI 0.0f
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#define GIMBAL_YAW_ANGLE_KD 0.0f // 速度环本身即微分,不再叠加
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#define GIMBAL_YAW_ANGLE_EK_DEADBAND 0.05f // 误差死区(°),QEKF 噪声小可用窄死区
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#define GIMBAL_YAW_ANGLE_OUT_LIMIT 360.0f // 目标角速度上限(°/s)
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#define GIMBAL_YAW_SPEED_KP 85.0f // °/s -> 电流:100°/s 误差给 6000(约 36% 满电流)
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#define GIMBAL_YAW_SPEED_KI 0.0f // 稳定后可回填 0.5~2 消速度稳态差
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#define GIMBAL_YAW_SPEED_KD 0.0f // 陀螺速率反馈噪声小,先不用 D
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#define GIMBAL_YAW_SPEED_OUT_LIMIT 16384.0f// GM6020 电流限幅(±16384 对应 ±3A)
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#define GIMBAL_YAW_SPIN_FEEDFORWARD_K 24.0f // 小陀螺底盘自旋解耦前馈系数(RPM->电流)
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/* Yaw 装配符号自动检测:上电自检时给 Yaw 电机一个正向小电流脉冲,
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* 看陀螺 z 轴往哪边转——脉冲引起同向转动则符号 +1,反向则 -1。
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* 检测时云台会轻转几度,勿扶云台;失败(被按住/电机离线)时用 FALLBACK */
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#define GIMBAL_YAW_SIGN_AUTO 1 // 1=上电自动检测 0=直接用 FALLBACK
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#define GIMBAL_YAW_SIGN_FALLBACK (1.0f)
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#define GIMBAL_YAW_DETECT_CURRENT 3500 // 检测脉冲电流(约 21% 满电流 16384)
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#define GIMBAL_YAW_DETECT_RATE_MIN 20.0f // 判定转动的陀螺速率阈值(°/s)
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/* ---- Pitch(位置环陀螺 Roll,速度环转子转速——Pitch 无符号史问题,维持原案) ---- */
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#define GIMBAL_PITCH_ANGLE_EK_DEADBAND 0.05f // 误差死区(°),收窄死区消除边缘阶跃
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#define GIMBAL_PITCH_ANGLE_KP 15.0f
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#define GIMBAL_PITCH_ANGLE_KI 0.0f
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#define GIMBAL_PITCH_ANGLE_KD 0.0f // 原100.0f是万级电流振颤主因!清零以消除剧烈振荡
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#define GIMBAL_PITCH_SPEED_KP 40.0f // 速度/电流环Kp
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#define GIMBAL_PITCH_SPEED_KI 0.0f
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#define GIMBAL_PITCH_SPEED_KD 0.0f
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/* Pitch 重力拟合前馈参数: I_g = K_COS * cos(a) + K_SIN * sin(a) + K_CONST
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* 其中 a = (raw_angle - ZERO_ECD) * 360 / 8192 (°) */
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#define GIMBAL_PITCH_GRAVITY_ZERO_ECD 3200.0f // 重力补偿拟合基准编码值
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#define GIMBAL_PITCH_GRAVITY_K_COS 2856.1f// cos 项系数
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#define GIMBAL_PITCH_GRAVITY_K_SIN 4340.3f// sin 项系数
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#define GIMBAL_PITCH_GRAVITY_K_CONST 2826.5f // 常数偏置项
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/* ---- 2026-10-15 台架前馈实测记录(未采用,保留备查) ----
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* 用上位机 203Hz 遥测在编码器 -16.91°/+4.88°/+9.30° 三处长时间静止(编码器
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* 零漂移+目标恒定)实测真实保持电流 3597/4498/4613 counts;当时上面这组参数
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* 分别高估 699/1543/1733 counts,折合 1.17~2.89° 稳态静差
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* (位置环 Kp15×Kp40 = 600 counts/°:静差 = 前馈高估量 / 600)。
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* 按"保留原相位与形状(K_COS:K_SIN 不变)、幅值×0.503 并微调常数项"重标定为:
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* GIMBAL_PITCH_GRAVITY_K_COS 1435.4f
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* GIMBAL_PITCH_GRAVITY_K_SIN 2181.3f
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* GIMBAL_PITCH_GRAVITY_K_CONST 2861.6f
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* 该组在当次数据上残差 RMS 16 counts(0.03°),看似很准;**但换到另一机械状态后
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* 同一编码器角度实测保持电流又差约 1650 counts**,说明被标定对象本身在变
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* (见上方"机械滞回 2130 counts"记录),故不采用,前馈保持原值不动。
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* 另一并记录:PID 动态特性实测良好(上升时间 0.095~0.14s、超调 0.3~5.2%、
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* 16s 稳态段纹波 p-p 0.046°、无振荡),故 GIMBAL_PITCH_*_KP/KI/KD 也未改动。 */
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#define GIMBAL_FRICTION_WHEEL_KP 16.0f
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#define GIMBAL_FRICTION_WHEEL_KI 0.0f
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#define GIMBAL_FRICTION_WHEEL_KD 30.0f
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#define GIMBAL_RAMMER_KP 16.0f
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#define GIMBAL_RAMMER_KI 0.0f
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#define GIMBAL_RAMMER_KD 0.0f
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/* ============================ 底盘 ============================ */
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#define MECANUM_WHEEL_RADIUS 7.0f // 麦轮半径(cm)
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#define MECANUM_RX 18.0f // 底盘中心到轮心的x轴分量(cm)
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#define MECANUM_RY 18.75f // 底盘中心到轮心的y轴分量(cm)
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/* 转速换算系数 = 19(减速比)*60*100/(2π*R_cm) */
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#define MECANUM_SPEED_FACTOR 18143.663512f
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#define MECANUM_CHASSIS_SPEED_SCALE 0.004f // 摇杆->线速度比例(legacy)
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#define MECANUM_KEYBOARD_SPEED 2.4f // 键盘 WASD 平移速度(m/s 量纲映射值)
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#define MECANUM_SPIN_SLOW_W 4.0f // 慢速小陀螺角速度(rad/s 量纲映射值)
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#define MECANUM_SPIN_FAST_W 7.0f // 快速小陀螺角速度(legacy 7.0)
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#define MECANUM_SHIFT_BOOST_RATE 1.3f // SHIFT 加速增益(超电接入前的临时方案)
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/* 底盘轮速 PID(legacy 已调参数,2ms 控制周期) */
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#define MECANUM_WHEEL_SPEED_KP 0.8f
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#define MECANUM_WHEEL_SPEED_KI 0.0f
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#define MECANUM_WHEEL_SPEED_KD 0.0f
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#define MECANUM_WHEEL_SPEED_OUT_LIMIT 15000.0f
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/* ---- 跟随(2ms):双 INS 世界系方案(2026-09 重写) ----
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* 云台把世界系 yaw 经 0x1A9 帧发给底盘,底盘用自己的 INS yaw 相减:
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* err = wrap180(云台yaw - 底盘yaw)
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* 不再依赖底盘侧 GM6020(0x205) 反馈,皮带虚位不在环内,无基准锁定时序坑。
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* 两板 INS 各自上电零点任意,但差值只随相对转动变化,天然正确 */
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#define CHASSIS_FOLLOW_KP 0.4678f // w 量纲/°:10° 偏差给 w=4
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#define CHASSIS_FOLLOW_KI 0.0f // 调试期 0,同旧教训(积分残留)
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#define CHASSIS_FOLLOW_KD 24.452f
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#define CHASSIS_FOLLOW_OUT_LIMIT 5.5f // 输出限幅(介于慢/快陀螺之间)
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#define CHASSIS_FOLLOW_DEADBAND 1.0f // 误差死区(°)
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/* 跟随符号全自动综合:云台自检(0x1A9 flags)下发编码器 tick 增向,
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* 底盘自检用小 w 脉冲+INS 测 w 正向对应的车身转向,两者相乘。
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* CHASSIS_FOLLOW_SIGN 仅作自检失败时的回退值 */
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#define CHASSIS_FOLLOW_SIGN (1.0f)
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#define CHASSIS_DETECT_W 1.2f // 自检 w 脉冲幅值
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#define CHASSIS_DETECT_TIME_MS 80 // 脉冲时长(落地整车轻转)
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#define CHASSIS_DETECT_YAW_MIN 0.5f // 判定转动的 INS yaw 阈值(°)
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/* 功率限制(简易方案:缓冲能量不足时按比例缩放轮电流) */
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#define POWER_LIMIT_BUFFER_LOW 30.0f // 缓冲能量低于此值开始限流(J)
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#define POWER_LIMIT_BUFFER_MIN 10.0f // 缓冲能量最低保护值(J)
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/* ============================ CToC 板间通讯 ============================ */
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#define CTOC_MASTER_ID1 0x019 // 底盘->云台:发射机构状态+底盘故障位
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#define CTOC_SLAVE_ID1 0x149 // 云台->底盘:摇杆数据
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#define CTOC_SLAVE_ID2 0x189 // 云台->底盘:控制状态+故障/陀螺使能位
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#define CTOC_SLAVE_ID3 0x1A9 // 云台->底盘:云台世界系 yaw(float)+att_ready
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#define CTOC_SLAVE_ID4 0x1B9 // 云台->底盘:自定义UI 专用(pitch + 摩擦轮 L/R 转速)
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/* ============================ CAN ID ============================ */
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/* 云台板:CAN1 = Pitch GM6020(0x206,0x1FE)+摩擦轮 M3508(0x201/0x202,0x200)
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* CAN2 = Yaw GM6020(0x205,0x1FE)+拨弹 M2006(0x201,0x200)+底盘回传(0x019)
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* 底盘板:CAN1 = 四轮 M3508(0x201~0x204)
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* CAN2 = 云台数据(0x149/0x189/0x1A9) */
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/* ============================ 台架调试开关 ============================ */
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#define DEBUG_SHOOT_WITHOUT_REFEREE 1 // 1=无裁判系统时也允许开摩擦轮(台架调试用),比赛请改 0
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#define GIMBAL_RAMMER_INSTALLED 0 // 1=拨弹 M2006 已安装;0=暂缺,不参与掉线判定
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/* ================= 2026-10-15 Pitch 台架 PID 调参改动(已停用,保留备查) =================
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* 以下开关是一次台架 Pitch 调参试验所加,已用 #if 0 停用:不参与编译、不影响现有行为。
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* 需要复现时把外层 #if 0 改成 #if 1,并同步启用 gimbal.c / gimbal_task.c / gimbal.h
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* / debug_task.c 里同名的停用块。
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* 启用前务必先确认机械无卡滞:当时实测**同一编码器角度下保持电流可差 2130 counts
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* (≈3.55° 当量)**,属机械滞回(线缆拖拽/接触/摩擦),不是控制问题;机械不一致时
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* 任何固定前馈都标不准,调参也无意义。 */
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#if 0
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/* ---- Pitch 台架 PID 调参(仅台架;调完/比赛必须置 0) ----
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* 1=在 Pitch 位置环设定值上叠加一个方波阶跃,用于定量观测阶跃响应。
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* 安全约束(务必遵守):
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* - **有界**:只跑 GIMBAL_BENCH_PITCH_HALF_COUNT 个半周期就自动归零停住,
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* 不做长时间连续抖动;
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* - **限位内**:轴距上下软限位不足 GIMBAL_BENCH_PITCH_SAFE_MARGIN_DEG 时
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* 不施加阶跃,绝不把轴推向限位;
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* - 该偏置是纯附加量,不累加进 pitch_target_deg,关掉即完全恢复原行为。 */
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#define GIMBAL_BENCH_PITCH_TUNE 0
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#define GIMBAL_BENCH_PITCH_STEP_DEG 3.0f // 阶跃幅值(°)
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#define GIMBAL_BENCH_PITCH_HALF_MS 800 // 半周期(ms),(跑完自动停,非持续抖动)
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#define GIMBAL_BENCH_PITCH_HALF_COUNT 4 // 总半周期数:4×0.8s=3.2s 后自动静止
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#define GIMBAL_BENCH_PITCH_SAFE_MARGIN_DEG 5.0f // 距上下限位至少留这么多才允许阶跃
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/* Pitch 软限位外的电流限制(方向 + 堵转双层保护):
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* - 压向限位的方向一律清零(绝不顶限位);
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* - 离开限位的方向允许 GIMBAL_PITCH_LIMIT_CURRENT_RECOVER,让轴能自行归位
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* (烧录/上电会短暂失力矩,轴会掉到限位,必须能自己爬起来);
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* - 但限位外若连续 GIMBAL_PITCH_LIMIT_STALL_MS 编码器一动不动,判为堵转/
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* 撞死,允许电流降到 GIMBAL_PITCH_LIMIT_CURRENT,避免长时间过载发热。
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||
* 轴回到软限位内后闭环自动恢复正常输出。 */
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#define GIMBAL_PITCH_LIMIT_CURRENT_RECOVER 12000.0f // 限位外抬升方向允许电流(≈2.2A,额定3A的73%)
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#define GIMBAL_PITCH_LIMIT_CURRENT 1500.0f // 限位外判定堵转后的涓流上限(≈0.27A)
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#define GIMBAL_PITCH_LIMIT_STALL_MS 300 // 限位外不动多久判定堵转(高位电流只持续这么久)
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#endif
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/* ================= 以上为停用块,以下为原有代码 ================= */
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/* 1=把 CAN 掉线警告音替换成循环播放的旋律《你》(RM动画片尾曲),报警时播放;
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* 旋律音符表见 modules/dev/buzzer.c 的 buzzer_melody[] */
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#define DEBUG_BUZZER_MELODY 0
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#define BUZZER_MELODY_SPEED_DIV 1 // 旋律降速分频(默认1:每步100ms精准匹配原版带吐音断音节拍)
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/* ============================ 掉线检测 ============================ */
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#define DEVICE_OFFLINE_TIME_MS 100 // CAN 设备/裁判系统掉线判定时间
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#define CTOC_OFFLINE_TIME_MS 100 // 板间通讯掉线判定时间
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/* ============================ IMU ============================ */
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/* 姿态解算为 QuaternionEKF(见 modules/ins);z 轴零偏上电静止标定约 1s,
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* x/y 由 EKF 在线估计;EKF 参数(Q1/Q2/R/lambda)在 ins.c 的 ins_init() 内调整 */
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#define IMU_TEMPERATURE_TARGET 40.0f // BMI088 恒温目标(℃)
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#define IMU_TEMPERATURE_LIMIT 50.0f // 温度报警阈值(℃)
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#define IMU_TEMP_KP 20.0f
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#define IMU_TEMP_KI 0.0003f
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#define IMU_TEMP_KD 0.0f
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#endif
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