madgwick() moved to geometry.c
This commit is contained in:
@@ -35,7 +35,6 @@ OBJS+= syscall.o
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OBJS+= usartu.o
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OBJS+= usartu.o
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OBJS+= mpu6050.o
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OBJS+= mpu6050.o
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OBJS+= geometry.o
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OBJS+= geometry.o
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OBJS+= madgwick.o
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OBJS+= i2cdev.o
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OBJS+= i2cdev.o
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OBJS+= pidcont.o
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OBJS+= pidcont.o
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OBJS+= mixer.o
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OBJS+= mixer.o
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@@ -74,3 +74,78 @@ void quaternion_toeuler(quaternion_t* q, eulerangle_t* a) {
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a->y = ay;
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a->y = ay;
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a->z = az;
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a->z = az;
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}
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}
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void quaternion_madgwick(quaternion_t* q, imuvec_t* m, double dt) {
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double q0 = q->w;
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double q1 = q->x;
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double q2 = q->y;
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double q3 = q->z; // quaternion of sensor frame relative to auxiliary frame
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double gx = m->gx;
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double gy = m->gy;
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double gz = m->gz;
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double ax = m->ax;
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double ay = m->ay;
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double az = m->az;
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double beta = 0.1f; // 2 * proportional gain (Kp)
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double recipNorm;
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double s0, s1, s2, s3;
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double qDot1, qDot2, qDot3, qDot4;
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// Rate of change of quaternion from gyroscope
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qDot1 = 0.5 * (-q1*gx - q2*gy - q3*gz);
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qDot2 = 0.5 * ( q0*gx + q2*gz - q3*gy);
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qDot3 = 0.5 * ( q0*gy - q1*gz + q3*gx);
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qDot4 = 0.5 * ( q0*gz + q1*gy - q2*gx);
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// Compute feedback only if accelerometer measurement valid (avoids NaN in accelerometer normalisation)
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if (!((ax == 0.0) && (ay == 0.0) && (az == 0.0))) {
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// Normalise accelerometer measurement
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recipNorm = 1.0 / sqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);
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ax *= recipNorm;
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ay *= recipNorm;
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az *= recipNorm;
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// Gradient decent algorithm corrective step
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s0 = 4.0*q0*q2*q2 + 2.0*q2*ax + 4.0*q0*q1*q1 - 2.0*q1*ay;
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||||||
|
s1 = 4.0*q1*q3*q3 - 2.0*q3*ax + 4.0*q0*q0*q1 - 2.0*q0*ay - 4.0*q1 + 8.0*q1*q1*q1 + 8.0*q1*q2*q2 + 4.0*q1*az;
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||||||
|
s2 = 4.0*q0*q0*q2 + 2.0*q0*ax + 4.0*q2*q3*q3 - 2.0*q3*ay - 4.0*q2 + 8.0*q2*q1*q1 + 8.0*q2*q2*q2 + 4.0*q2*az;
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||||||
|
s3 = 4.0*q1*q1*q3 - 2.0*q1*ax + 4.0*q2*q2*q3 - 2.0*q2*ay;
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// Normalise step magnitude
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recipNorm = 1.0 / sqrt(s0*s0 + s1*s1 + s2*s2 + s3*s3);
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s0 *= recipNorm;
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s1 *= recipNorm;
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s2 *= recipNorm;
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|
s3 *= recipNorm;
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|
// Apply feedback step
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|
qDot1 -= beta * s0;
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qDot2 -= beta * s1;
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|
qDot3 -= beta * s2;
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|
qDot4 -= beta * s3;
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}
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// Integrate rate of change of quaternion to yield quaternion
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q0 += qDot1 * dt;
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q1 += qDot2 * dt;
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|
q2 += qDot3 * dt;
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|
q3 += qDot4 * dt;
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// Normalise quaternion
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recipNorm = 1.0 / sqrt(q0*q0 + q1*q1 + q2*q2 + q3*q3);
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q0 *= recipNorm;
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|
q1 *= recipNorm;
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|
q2 *= recipNorm;
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q3 *= recipNorm;
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|
q->w = q0;
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q->x = q1;
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q->y = q2;
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|
q->z = q3;
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}
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@@ -37,4 +37,6 @@ void eulerangle_toradians(eulerangle_t* a);
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|||||||
void quaternion_init(quaternion_t* q);
|
void quaternion_init(quaternion_t* q);
|
||||||
void quaternion_toeuler(quaternion_t* q, eulerangle_t* a);
|
void quaternion_toeuler(quaternion_t* q, eulerangle_t* a);
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||||||
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||||||
|
void quaternion_madgwick(quaternion_t* q, imuvec_t* m, double dt);
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||||||
#endif
|
#endif
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||||||
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|||||||
@@ -1,83 +0,0 @@
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|||||||
/*
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* Copyright 2022 Oleg Borodin <borodin@unix7.org>
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*/
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#include <stdio.h>
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#include <math.h>
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#include <geometry.h>
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void madgwick(double dt, quaternion_t* q, imuvec_t* m) {
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double q0 = q->w;
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double q1 = q->x;
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double q2 = q->y;
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double q3 = q->z; // quaternion of sensor frame relative to auxiliary frame
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double gx = m->gx;
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double gy = m->gy;
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double gz = m->gz;
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||||||
double ax = m->ax;
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double ay = m->ay;
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double az = m->az;
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double beta = 0.1f; // 2 * proportional gain (Kp)
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double recipNorm;
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double s0, s1, s2, s3;
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||||||
double qDot1, qDot2, qDot3, qDot4;
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||||||
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||||||
// Rate of change of quaternion from gyroscope
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||||||
qDot1 = 0.5 * (-q1*gx - q2*gy - q3*gz);
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||||||
qDot2 = 0.5 * ( q0*gx + q2*gz - q3*gy);
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||||||
qDot3 = 0.5 * ( q0*gy - q1*gz + q3*gx);
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||||||
qDot4 = 0.5 * ( q0*gz + q1*gy - q2*gx);
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||||||
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||||||
// Compute feedback only if accelerometer measurement valid (avoids NaN in accelerometer normalisation)
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||||||
if (!((ax == 0.0) && (ay == 0.0) && (az == 0.0))) {
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||||||
// Normalise accelerometer measurement
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recipNorm = 1.0 / sqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);
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ax *= recipNorm;
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ay *= recipNorm;
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az *= recipNorm;
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// Gradient decent algorithm corrective step
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s0 = 4.0*q0*q2*q2 + 2.0*q2*ax + 4.0*q0*q1*q1 - 2.0*q1*ay;
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||||||
s1 = 4.0*q1*q3*q3 - 2.0*q3*ax + 4.0*q0*q0*q1 - 2.0*q0*ay - 4.0*q1 + 8.0*q1*q1*q1 + 8.0*q1*q2*q2 + 4.0*q1*az;
|
|
||||||
s2 = 4.0*q0*q0*q2 + 2.0*q0*ax + 4.0*q2*q3*q3 - 2.0*q3*ay - 4.0*q2 + 8.0*q2*q1*q1 + 8.0*q2*q2*q2 + 4.0*q2*az;
|
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||||||
s3 = 4.0*q1*q1*q3 - 2.0*q1*ax + 4.0*q2*q2*q3 - 2.0*q2*ay;
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||||||
// Normalise step magnitude
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||||||
recipNorm = 1.0 / sqrt(s0*s0 + s1*s1 + s2*s2 + s3*s3);
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||||||
s0 *= recipNorm;
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||||||
s1 *= recipNorm;
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s2 *= recipNorm;
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s3 *= recipNorm;
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// Apply feedback step
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qDot1 -= beta * s0;
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qDot2 -= beta * s1;
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qDot3 -= beta * s2;
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||||||
qDot4 -= beta * s3;
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}
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// Integrate rate of change of quaternion to yield quaternion
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q0 += qDot1 * dt;
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q1 += qDot2 * dt;
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q2 += qDot3 * dt;
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||||||
q3 += qDot4 * dt;
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// Normalise quaternion
|
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||||||
recipNorm = 1.0 / sqrt(q0*q0 + q1*q1 + q2*q2 + q3*q3);
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||||||
q0 *= recipNorm;
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||||||
q1 *= recipNorm;
|
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||||||
q2 *= recipNorm;
|
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||||||
q3 *= recipNorm;
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||||||
q->w = q0;
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q->x = q1;
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||||||
q->y = q2;
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||||||
q->z = q3;
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}
|
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||||||
@@ -1,13 +0,0 @@
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|||||||
/*
|
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||||||
* Copyright 2022 Oleg Borodin <borodin@unix7.org>
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|
||||||
*/
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#ifndef MADGWIC_H_QWERTY
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#define MADGWIC_H_QWERTY
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#include <geometry.h>
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void madgwick(double dt, quaternion_t* q, imuvec_t* m);
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||||||
#endif
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@@ -23,7 +23,6 @@
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|||||||
#include <usartu.h>
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#include <usartu.h>
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||||||
#include <mpu6050.h>
|
#include <mpu6050.h>
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||||||
#include <geometry.h>
|
#include <geometry.h>
|
||||||
#include <madgwick.h>
|
|
||||||
#include <pidcont.h>
|
#include <pidcont.h>
|
||||||
#include <filter.h>
|
#include <filter.h>
|
||||||
#include <mixer.h>
|
#include <mixer.h>
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@@ -257,8 +256,6 @@ void uav_loop(uav_t* uav) {
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double dt = systimer_apply(&(uav->systimer), g_sys_tick_counter);
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double dt = systimer_apply(&(uav->systimer), g_sys_tick_counter);
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//printf("%0.8f ival #1 = %10.5f %10.5f %10.5f\r\n", dt, uav->ival.gx, uav->ival.gy, uav->ival.gz);
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uav->ival.gx = lpf3_apply(&(uav->lpfgx), uav->ival.gx, dt);
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uav->ival.gx = lpf3_apply(&(uav->lpfgx), uav->ival.gx, dt);
|
||||||
uav->ival.gy = lpf3_apply(&(uav->lpfgy), uav->ival.gy, dt);
|
uav->ival.gy = lpf3_apply(&(uav->lpfgy), uav->ival.gy, dt);
|
||||||
uav->ival.gz = lpf3_apply(&(uav->lpfgz), uav->ival.gz, dt);
|
uav->ival.gz = lpf3_apply(&(uav->lpfgz), uav->ival.gz, dt);
|
||||||
@@ -267,13 +264,10 @@ void uav_loop(uav_t* uav) {
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uav->ival.ay = lpf3_apply(&(uav->lpfay), uav->ival.ay, dt);
|
uav->ival.ay = lpf3_apply(&(uav->lpfay), uav->ival.ay, dt);
|
||||||
uav->ival.az = lpf3_apply(&(uav->lpfaz), uav->ival.az, dt);
|
uav->ival.az = lpf3_apply(&(uav->lpfaz), uav->ival.az, dt);
|
||||||
|
|
||||||
//printf("%0.8f ival #2 = %10.5f %10.5f %10.5f\r\n", dt, uav->ival.gx, uav->ival.gy, uav->ival.gz);
|
quaternion_madgwick(&(uav->q), &(uav->ival), dt);
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madgwick(dt, &(uav->q), &(uav->ival));
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||||||
quaternion_toeuler(&(uav->q), &(uav->a));
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quaternion_toeuler(&(uav->q), &(uav->a));
|
||||||
eulerangle_todegress(&(uav->a));
|
|
||||||
|
|
||||||
//printf("%.8f 0x%8.3f 0x%8.3f 0x%8.3f\r\n", dt, uav->a.x, uav->a.y, uav->a.z);
|
eulerangle_todegress(&(uav->a));
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||||||
mixer_apply(&(uav->mix));
|
mixer_apply(&(uav->mix));
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Reference in New Issue
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