エンコーダ導入

前回の動作確認段階でP制御では倒立しそうもないことは、体感的に理解できました。

【ブログ更新】
1軸姿勢制御モジュールの筐体製作

まだ倒立はしておりません。#リアクションホイールへの道 #3Dプリンタ

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そこで詳細は次回以降で報告しますが、制御のフィードバックにモータの角速度も追加するべく
モータのエンコーダ出力を利用することにしました。

構成

エンコーダ出力とブレーキ端子をATOM Matrixに接続しました。

部品

M5Stack ATOM Matrix

　
フライホイール付きブラシレスモータ ID-549XW

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以前試したようにエンコーダ出力で割り込みしてモータの回転位置と方向を検知します。

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rotary encoder

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しかし、エンコーダ出力を割り込み検出するべくArduinoコードにattachInterruptを追加したとたんLEDフル点灯(全白)しだし、ATOMがアツアツなってしまいました。

原因はよくわからないのですがM5 ATOM Matrixで attachInterruptとM5ライブラリの共存がうまくいかないようです。

とりあえずは
M5.begin(true, false, false); //SerialEnable ,I2CEnable , LEDEnable
でLEDオフで対応しています。

フルスケールレンジ変更

傾き検出の精度を高めるべく、M5 ATOM Matrix内蔵の6軸慣性センサ MPU6886の検出レンジを以下のように変更しました。

加速度：16bit　±8 g → ±4 g
ジャイロ(角速度)：16bit ±2000 deg/sec → ±500 deg/sec

Arduinoコードでsetup()に以下を追加し測定レンジを指定ました。

M5.IMU.SetGyroFsr(M5.IMU.GFS_500DPS); 
M5.IMU.SetAccelFsr(M5.IMU.AFS_4G);

1 2	M5.IMU.SetGyroFsr(M5.IMU.GFS_500DPS); M5.IMU.SetAccelFsr(M5.IMU.AFS_4G);

カルマン・フィルタ見直し

これまでカルマン・フィルタについて2019年7月号のトラ技のコードを参考に
使用してきました。

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カルマン・フィルタで ATOM Matrix 傾斜計#リアクションホイールへの道 #M5Atom #m5stack

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しかし、なんだか応答がいまいち良くない気がしたので、
カルマン・フィルタによる姿勢角の推定値を改めて確認してみました。