210 lines
6.1 KiB
C
210 lines
6.1 KiB
C
/*
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* 射击模组
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*/
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||
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||
#pragma once
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||
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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||
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||
/* Includes ----------------------------------------------------------------- */
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||
#include <cmsis_os2.h>
|
||
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||
#include "component\cmd.h"
|
||
#include "component\filter.h"
|
||
#include "component\pid.h"
|
||
#include "device\can.h"
|
||
#include "device\referee.h"
|
||
/* Exported constants ------------------------------------------------------- */
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||
#define SHOOT_OK (0) /* 运行正常 */
|
||
#define SHOOT_ERR (-1) /* 运行时发现了其他错误 */
|
||
#define SHOOT_ERR_NULL (-2) /* 运行时发现NULL指针 */
|
||
#define SHOOT_ERR_MODE (-3) /* 运行时配置了错误的CMD_ShootMode_t */
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||
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||
/* Exported macro ----------------------------------------------------------- */
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/* Exported types ----------------------------------------------------------- */
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||
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||
/* 用enum组合所有PID，方便访问，配合数组使用 */
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enum Shoot_Acuator_e {
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SHOOT_ACTR_FRIC1_IDX = 0, /* 1号摩擦轮相关的索引值 */
|
||
SHOOT_ACTR_FRIC2_IDX, /* 2号摩擦轮相关的索引值 */
|
||
SHOOT_ACTR_TRIG_IDX, /* 扳机电机相关的索引值 */
|
||
SHOOT_ACTR_NUM, /* 总共的动作器数量 */
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};
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||
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/* 发射机构型号 */
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typedef enum {
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SHOOT_MODEL_17MM = 0, /* 17mm发射机构 */
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||
SHOOT_MODEL_42MM, /* 42mm发射机构 */
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} Shoot_Model_t;
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||
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||
/* 射击参数的结构体，包含所有初始化用的参数，通常是const，存好几组。*/
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typedef struct {
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KPID_Params_t fric_pid_param; /* 摩擦轮电机控制PID的参数 */
|
||
KPID_Params_t trig_pid_param; /* 扳机电机控制PID的参数 */
|
||
/* 低通滤波器截止频率 */
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struct {
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/* 输入 */
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struct {
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float fric; /* 摩擦轮电机 */
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float trig; /* 扳机电机 */
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} in;
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/* 输出 */
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struct {
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float fric; /* 摩擦轮电机 */
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float trig; /* 扳机电机 */
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} out;
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} low_pass_cutoff_freq;
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float num_trig_tooth; /* 拨弹盘中一圈能存储几颗弹丸 */
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float trig_gear_ratio; /* 拨弹电机减速比 3508:19, 2006:36 */
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float fric_radius; /* 摩擦轮半径，单位：米 */
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||
float cover_open_duty; /* 弹舱盖打开时舵机PWM占空比 */
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||
float cover_close_duty; /* 弹舱盖关闭时舵机PWM占空比 */
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||
Shoot_Model_t model; /* 发射机构型号 */
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float bullet_speed; /* 弹丸初速度 */
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uint32_t min_shoot_delay; /* 通过设置最小射击间隔来设置最大射频 */
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} Shoot_Params_t;
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typedef struct {
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float heat; /* 现在热量水平 */
|
||
float last_heat; /* 之前的热量水平 */
|
||
float heat_limit; /* 热量上限 */
|
||
float speed_limit; /* 弹丸初速是上限 */
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||
float cooling_rate; /* 冷却速率 */
|
||
float heat_increase; /* 每发热量增加值 */
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||
float last_bullet_speed; /* 之前的弹丸速度 */
|
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uint32_t available_shot; /* 热量范围内还可以发射的数量 */
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||
} Shoot_HeatCtrl_t;
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||
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typedef struct {
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uint32_t last_shoot; /* 上次射击时间 单位：ms */
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||
bool last_fire; /* 上次开火状态 */
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||
bool first_fire; /* 第一次收到开火指令 */
|
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uint32_t shooted; /* 已经发射的弹丸 */
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||
uint32_t to_shoot; /* 计划发射的弹丸 */
|
||
float bullet_speed; /* 弹丸初速度 */
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||
uint32_t period_ms; /* 弹丸击发延迟 */
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||
CMD_FireMode_t fire_mode;
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||
} Shoot_FireCtrl_t;
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||
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/*
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* 运行的主结构体，所有这个文件里的函数都在操作这个结构体。
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||
* 包含了初始化参数，中间变量，输出变量。
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||
*/
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typedef struct {
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||
uint32_t lask_wakeup;
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float dt;
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||
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const Shoot_Params_t *param; /* 射击的参数，用Shoot_Init设定 */
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/* 模块通用 */
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CMD_ShootMode_t mode; /* 射击模式 */
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/* 反馈信息 */
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struct {
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||
float fric_rpm[2]; /* 摩擦轮电机转速，单位：RPM */
|
||
float trig_motor_angle; /* 拨弹电机角度，单位：弧度 */
|
||
float trig_angle; /* 拨弹转盘角度，单位：弧度 */
|
||
} feedback;
|
||
|
||
/* PID计算的目标值 */
|
||
struct {
|
||
float fric_rpm[2]; /* 摩擦轮电机转速，单位：RPM */
|
||
float trig_angle; /* 拨弹电机角度，单位：弧度 */
|
||
} setpoint;
|
||
|
||
/* 反馈控制用的PID */
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||
struct {
|
||
KPID_t fric[2]; /* 控制摩擦轮 */
|
||
KPID_t trig; /* 控制拨弹电机 */
|
||
} pid;
|
||
|
||
/* 过滤器 */
|
||
struct {
|
||
/* 反馈值滤波器 */
|
||
struct {
|
||
LowPassFilter2p_t fric[2]; /* 过滤摩擦轮 */
|
||
LowPassFilter2p_t trig; /* 过滤拨弹电机 */
|
||
} in;
|
||
|
||
/* 输出值滤波器 */
|
||
struct {
|
||
LowPassFilter2p_t fric[2]; /* 过滤摩擦轮 */
|
||
LowPassFilter2p_t trig; /* 过滤拨弹电机 */
|
||
} out;
|
||
} filter;
|
||
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||
Shoot_HeatCtrl_t heat_ctrl;
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||
Shoot_FireCtrl_t fire_ctrl;
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||
|
||
float out[SHOOT_ACTR_NUM]; /* 输出数组，通过Shoot_Acuator_e里的值访问 */
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||
|
||
} Shoot_t;
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||
|
||
/* Exported functions prototypes -------------------------------------------- */
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||
|
||
/**
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||
* \brief 初始化射击
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||
*
|
||
* \param s 包含射击数据的结构体
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||
* \param param 包含射击参数的结构体指针
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||
* \param target_freq 任务预期的运行频率
|
||
*
|
||
* \return 函数运行结果
|
||
*/
|
||
int8_t Shoot_Init(Shoot_t *s, const Shoot_Params_t *param, float target_freq);
|
||
|
||
/**
|
||
* \brief 更新射击的反馈信息
|
||
*
|
||
* \param s 包含射击数据的结构体
|
||
* \param can CAN设备结构体
|
||
*
|
||
* \return 函数运行结果
|
||
*/
|
||
int8_t Shoot_UpdateFeedback(Shoot_t *s, const CAN_t *can);
|
||
|
||
/**
|
||
* \brief 运行射击控制逻辑
|
||
*
|
||
* \param s 包含射击数据的结构体
|
||
* \param s_cmd 射击控制指令
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||
* \param s_ref 裁判系统数据
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||
* \param dt_sec 两次调用的时间间隔
|
||
*
|
||
* \return 函数运行结果
|
||
*/
|
||
int8_t Shoot_Control(Shoot_t *s, CMD_ShootCmd_t *s_cmd,
|
||
Referee_ForShoot_t *s_ref, uint32_t now);
|
||
|
||
/**
|
||
* \brief 复制射击输出值
|
||
*
|
||
* \param s 包含射击数据的结构体
|
||
* \param out CAN设备射击输出结构体
|
||
*/
|
||
void Shoot_DumpOutput(Shoot_t *s, CAN_ShootOutput_t *out);
|
||
|
||
/**
|
||
* \brief 清空输出值
|
||
*
|
||
* \param output 要清空的结构体
|
||
*/
|
||
void Shoot_ResetOutput(CAN_ShootOutput_t *output);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 导出射击UI数据
|
||
*
|
||
* @param s 射击结构体
|
||
* @param ui UI结构体
|
||
*/
|
||
void Shoot_DumpUI(Shoot_t *s, Referee_ShootUI_t *ui);
|
||
|
||
#ifdef __cplusplus
|
||
}
|
||
#endif
|