move_xrobot/User/module/gimbal.h

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C
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2025-01-14 10:35:04 +08:00
/*
*
*/
#pragma once
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/* Includes ----------------------------------------------------------------- */
#include "component\ahrs.h"
#include "component\cmd.h"
#include "component\filter.h"
#include "component\pid.h"
#include "device\bmi088.h"
#include "device\can.h"
#include "device\referee.h"
/* Exported constants ------------------------------------------------------- */
#define GIMBAL_OK (0) /* 运行正常 */
#define GIMBAL_ERR (-1) /* 运行时发现了其他错误 */
#define GIMBAL_ERR_NULL (-2) /* 运行时发现NULL指针 */
#define GIMBAL_ERR_MODE (-3) /* 运行时配置了错误的CMD_GimbalMode_t */
/* Exported macro ----------------------------------------------------------- */
/* Exported types ----------------------------------------------------------- */
/* 用enum组合所有PIDGIMBAL_PID_NUM长度的数组都可以用这个枚举访问 */
enum Gimbal_PID_e {
GIMBAL_PID_YAW_OMEGA_IDX = 0, /* Yaw轴控制的角速度环PID的索引值 */
GIMBAL_PID_YAW_ANGLE_IDX, /* Yaw轴控制的角度环PID的索引值 */
GIMBAL_PID_PIT_OMEGA_IDX, /* Pitch轴控制的角速度环PID的索引值 */
GIMBAL_PID_PIT_ANGLE_IDX, /* Pitch轴控制的角度环PID的索引值 */
GIMBAL_PID_NUM, /* 总共的PID数量 */
};
/* 用enum组合所有输出GIMBAL_ACTR_NUM长度的数组都可以用这个枚举访问 */
enum Gimbal_Acuator_e {
GIMBAL_ACTR_YAW_IDX = 0, /* Yaw轴控制相关的索引值 */
GIMBAL_ACTR_PIT_IDX, /* Pitch轴控制相关的索引值 */
GIMBAL_ACTR_NUM, /* 总共的动作器数量 */
};
/* 云台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。*/
typedef struct {
const KPID_Params_t pid[GIMBAL_PID_NUM]; /* 云台电机控制PID的参数 */
/* 低通滤波器截止频率 */
struct {
float out; /* 电机输出 */
float gyro; /* 陀螺仪数据 */
} low_pass_cutoff_freq;
float pitch_travel_rad; /* 云台pitch轴行程弧度 */
/* 设置默认运动方向 */
struct {
bool yaw;
bool pit;
} reverse;
2025-01-14 15:01:03 +08:00
bool pit_ctrl_reverse; /* 云台pitch遥控方向 */
2025-01-14 10:35:04 +08:00
} Gimbal_Params_t;
/* 软件限位 */
typedef struct {
float max;
float min;
} Gimbal_Limit_t;
/* 云台反馈数据的结构体,包含反馈控制用的反馈数据 */
typedef struct {
AHRS_Gyro_t gyro; /* IMU的陀螺仪数据 */
/* 欧拉角 */
struct {
AHRS_Eulr_t imu; /* 由IMU计算的欧拉角 */
AHRS_Eulr_t encoder; /* 由编码器计算的欧拉角 */
} eulr;
} Gimbal_Feedback_t;
/*
*
*
*/
typedef struct {
uint32_t lask_wakeup;
float dt;
const Gimbal_Params_t *param; /* 云台的参数用Gimbal_Init设定 */
/* 模块通用 */
CMD_GimbalMode_t mode; /* 云台模式 */
/* PID计算的目标值 */
struct {
AHRS_Eulr_t eulr; /* 表示云台姿态的欧拉角 */
} setpoint;
KPID_t pid[GIMBAL_PID_NUM]; /* PID数组 */
Gimbal_Limit_t limit;
LowPassFilter2p_t filter_out[GIMBAL_ACTR_NUM]; /* 输出滤波器滤波器数组 */
float out[GIMBAL_ACTR_NUM]; /* 输出数组 */
Gimbal_Feedback_t feedback; /* 反馈 */
} Gimbal_t;
/* Exported functions prototypes -------------------------------------------- */
/**
* \brief
*
* \param g
* \param param
* \param target_freq
*
* \return
*/
int8_t Gimbal_Init(Gimbal_t *g, const Gimbal_Params_t *param, float limit,
float target_freq);
/**
* \brief CAN设备更新云台反馈信息
*
* \param gimbal
* \param can CAN设备
*
* \return
*/
int8_t Gimbal_UpdateFeedback(Gimbal_t *gimbal, const CAN_t *can);
/**
* \brief
*
* \param g
* \param fb
* \param g_cmd
* \param dt_sec
*
* \return
*/
int8_t Gimbal_Control(Gimbal_t *g, CMD_GimbalCmd_t *g_cmd, uint32_t now);
/**
* \brief
*
* \param s
* \param out CAN设备云台输出结构体
*/
void Gimbal_DumpOutput(Gimbal_t *g, CAN_GimbalOutput_t *out);
/**
* \brief
*
* \param output
*/
void Gimbal_ResetOutput(CAN_GimbalOutput_t *output);
/**
* @brief UI数据
*
* @param g
* @param ui UI结构体
*/
void Gimbal_DumpUI(const Gimbal_t *g, Referee_GimbalUI_t *ui);
#ifdef __cplusplus
}
#endif