PX4项目学习::(七)飞控栈算法梳理

本文详细介绍了PX4无人机控制算法,包括捷联式惯性导航、卡尔曼滤波、PID控制和LPE/EKF融合算法。此外,还涉及attitude_estimator_q的互补滤波、commander的控制模式、land_detector的降落检测以及不同机型的算法应用。同时,解析了如mavlink通讯协议、传感器初始化和系统配置等关键模块的功能。

无人机算法分为三种,分别为捷联式惯性导航系统、滤波算法和估计算法 (卡尔曼滤波器)、飞行控制算法(PID算法)。

Px4控制算法综述
1commander和navigator产生期望位置

2position_estimator是当前位置,attitude_estimator是当前姿态;LPE和EKF2融合了两个估算;三选一即可

3通过pos_ctrl产生期望姿态,通过att_ctrl产生pwm的数值

4最后通过mixer和motor_driver控制4个电机
 

Firmware/src/modules
【内部包含算法应用部分的代码实现,包含包含姿态结算、姿态控制、配置结算、位置控制、落地检测、sensor 初始化、系统配置、uORB、commander等】
modules中的 代码模块 && 各模块功能

  1. attitude_estimator_q使用mahony 的互补滤波算法实现姿态解算
  2. commander:实现整个控制模式代码;如起飞前的sensor的校准算法、安全开关使能、飞行模式切换、pixhawk硬件上的显示定义等
  3. land_detector:飞行过程中使用land模块检测降落以及着陆状态;并发布”
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