当前位置:首页 > 问答百科 > 正文内容

欧拉角和姿态角区别(「飞控」姿态误差)

福瑞号2022-12-15 15:40:27问答百科109
在设计控制器之前,有个重要的问题要解决,就是如何计算期望姿态的误差?因为大部分控制器都需要你告诉我这个误差,然后才可以去调整,去减小这个误差直到没有误差。
求误差可太简单了,不就是个减法吗?
欧拉角和姿态角区别(「飞控」姿态误差)-图1
看起来很有道理,但是骗骗小孩子可以,骗我和我的读者朋友们还差一点。
我有几个问题代表大家问一下,首先姿态本质是旋转,姿态的误差其实是旋转之间的误差,那必须还是个旋转,那么直接相减还能表示旋转吗?也就是说相减得到的角度转换成旋转矩阵还是个正交矩阵吗?
而且欧拉角是有隐藏条件的,就是旋转顺序,同样是三个角 (10,20.30) ,x-y-z,y-x-z顺序可是两个不同的旋转,如果我不告诉你它的旋转顺序,那其实它就是没用的三个数,因为它根本就没法还原成旋转。但是我就没见过有对控制器做先后顺序处理的,roll,pitch,yaw的控制器都是同时启动,没有顺序之分。
所以,凭什么姿态误差可以用欧拉角相减!!!
我仔细想了一下,估摸着又跟小角度假设有关。
欧拉角的旋转顺序有6种:
x-y-z,y-z-x,z-x-y,x-z-y,z-y-x,y-x-z
我们先看一下我们最最最熟悉的z-y-x顺序的欧拉角对应的旋转矩阵吧
欧拉角和姿态角区别(「飞控」姿态误差)-图2
这就是我们最熟悉的机体转地理坐标系的旋转矩阵
再看一下z-x-y顺序的旋转矩阵
欧拉角和姿态角区别(「飞控」姿态误差)-图3
你会发现每个顺序的旋转矩阵都不一样,所以带入同样的三个角度,得到的矩阵是不一样的,同样一个向量左乘一个不同的矩阵,得到的向量肯定是不一样的。
什么是小角度假设呢?
就是角度很小时cos很接近1,sinx=x,两个很小的数相乘为0,即:
一旦我们加上小角度假设后,你会发现所有不同顺序的欧拉角对应的旋转矩阵都可以变成以下的形式 :
欧拉角和姿态角区别(「飞控」姿态误差)-图4
就是说,在小角度的假设下,旋转矩阵变的与旋转顺序无关了,所以控制器先后的问题解决了。
而且,这个矩阵一定是个正交矩阵。
所以如果当角度足够小,你可以把这个误差转换成小角度下的旋转矩阵,这个矩阵是个正交矩阵,而且与顺序无关。
我去,真是不讲道理啊,一说不通就给你上小角度假设,也不说多小的角度叫小角度,难道就没人管这个事了吗?就没有其他跟有说服力的方法吗?有什么问题可以留言,下期我们再聊。

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由福瑞号发布,如需转载请注明出处。

本文链接:https://www.furui.com.cn/18597.html

“欧拉角和姿态角区别(「飞控」姿态误差)” 的相关文章

御龙在天出师副本怎么打QAQ(【进阶攻略】封印副本)

御龙在天出师副本怎么打QAQ(【进阶攻略】封印副本)

御龙在天在每个阶段都会有等级封印,比如70、90、110、120级等都会出,玩家等级到达封印的等级就不能升级,同时经验也会减半,所以会出现专属的副本-天命之路,进入副本,通过击杀怪物后获得道具奖励。 【天命之路前奏】 1、不同等级封印玩家对应不同任务,70级玩家可领取“天命之路--开启”任务;9...

路飞救艾斯多少集(路飞救艾斯多少集)

路飞救艾斯多少集(路飞救艾斯多少集)

1.路飞救艾斯是第416集。 2.这里也引发的顶上战争,白胡子海贼团为救被海军抓住的第二队队长波特卡斯·D·艾斯而发动了战争。战争结果是白胡子海贼团战败,船长爱德华·纽盖特(白胡子)以及波特卡斯·D·艾斯战死。这场战争对世界格局影响巨大,加剧了大海贼时代的进程。 3.艾斯是ONE PIECE官方...

五水共治是指哪五水(@遂昌人)

五水共治是指哪五水(@遂昌人)

什么是五水共治? 答:五水共治是指治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水这五项。 好比五个手指头,治污水是大拇指,摆在第一位;防洪水、排涝水、保供水、抓节水分别是其他四指,分工有别、和而不同,捏起来就形成一个拳头。 什么是河湖长制? 答:河湖长制即河长制、湖长制的统称,就是每条河流、每个山塘、水...

突围行动的演员(yoyo是谁)

突围行动的演员(yoyo是谁)

yoyo是谁?yoyo是演员陈自瑶的别称、也是抖音的一个网红dj,同时《情圣》中的一个角色也叫yoyo,由克拉拉扮演。下面重点介绍下演员yoyo陈自瑶。 陈自瑶是香港女演员,1981年8月27日出生,毕业于宝觉女子中学,在校期间曾是校花。因为长相精致身材不错,所以中学毕业后就当了模特,在2001年的...