
基于STM32F4核心板的四旋翼无人机飞控项目程序:从零开始,打造强大功能
凌晨三点盯着示波器屏幕,突然发现UKF输出的姿态角曲线完美贴合真值那一刻,我抄起手边的冰
可乐猛灌两口——这玩意儿终于成了。两年前从淘宝买来STM32F407核心板和GY-91模块时,绝对想不到会被
这堆铁疙瘩折磨七百多天。
传感器底层驱动最能体现嵌入式开发的酸爽。看看这段MPU9250的DMA读取代码:
```c
void IMU_DMA_Init() {
HAL_I2C_Mem_Read_DMA(&hi2c1, MPU9250_ADDR, ACCEL_XOUT_H, 1, imu_raw, 14);
HAL_Delay(100);
HAL_NVIC_SetPriority(I2C1_EV_IRQn, 0, 0);
}
```
表面是简单的I2C读取,实际调试时发现DMA传输完成中断总会比数据就绪晚3ms。最后在DMA回调里
硬塞了个微秒级延时才解决,这骚操作教科书上可找不到。
组合导航才是重头戏。UKF的预测更新循环里藏着一堆魔鬼细节:
```cpp
void UKF::update(Vector3d &acc, Vector3d &gps) {
// Sigma点生成
MatrixXd Xsig = sigma_points();
// 状态预测
predict_sigma(Xsig);
// 测量更新
measurement_update(acc, gps);
// 协方差裁剪
P_ = (P_ + P_.transpose())/2;
}
```
协方差矩阵不对称会导致数值发散这事,我是在无人机第23次炸机后才意识到的。加上最后那行对
称化处理,定位精度直接从5米提升到0.3米。
PID调参堪称玄学艺术。飞控核心的PID结构体设计成这样: