#pragma once #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif #include "bsp/struct_typedef.h" #include "device/motor_dm.h" #include "component/pid.h" #include "device/motor_rm.h" #include "component/ahrs.h" #include "module/cmd.h" #define GIMBAL_OK 0 #define GIMBAL_ERR -1 #define GIMBAL_ERR_NULL -2 #define GIMBAL_ERR_MODE (-3) #define GIMBAL_ERR_TYPE (-4) /* 软件限位 */ typedef struct { float max; float min; } Gimbal_Limit_t; /* 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 { MOTOR_RM_Param_t yaw_6020_motor; /* yaw轴6020电机参数 */ MOTOR_DM_Param_t yaw_4310_motor; /* yaw轴4310电机参数 */ MOTOR_DM_Param_t pitch_4310_motor; /* pitch轴6020电机参数 */ struct { KPID_Params_t yaw_6020_motor_omega; /* yaw轴6020角速度环PID参数 */ KPID_Params_t yaw_6020_motor_angle; /* yaw轴6020角位置环PID参数 */ KPID_Params_t yaw_4310_motor_omega; /* yaw轴4310角速度环PID参数 */ KPID_Params_t yaw_4310_motor_angle; /* yaw轴4310角位置环PID参数 */ KPID_Params_t pitch_4310_motor_omega; /* pitch轴角速度环PID参数 */ KPID_Params_t pitch_4310_motor_angle; /* pitch轴角位置环PID参数 */ } pid; /* 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; struct { float yaw_6020; /* 小yaw轴6020机械限位 */ float yaw_4310; /* 大yaw轴4310机械限位 */ float pitch_4310; /* pitch轴4310机械限位 */ } mech_zero; struct { float yaw_6020; /* 小yaw轴6020机械限位行程 -1表示无限位 */ float yaw_4310; /* 大yaw轴4310机械限位行程 -1表示无限位*/ float pitch_4310; /* pitch轴4310机械限位行程 -1表示无限位*/ } travel; } Gimbal_Param_t; typedef struct { AHRS_Gyro_t gyro; AHRS_Eulr_t eulr; } Gimbal_IMU_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 { Gimbal_IMU_t imu; struct { MOTOR_Feedback_t yaw_4310_motor_feedback; MOTOR_Feedback_t pitch_4310_motor_feedback; MOTOR_Feedback_t yaw_6020_motor_feedback; } motor; } Gimbal_feedback_t; /* 云台输出数据的结构体*/ typedef struct { float yaw_6020; /* yaw轴6020电机输出 */ float yaw_4310; /* yaw轴4310电机输出 */ float pitch_4310; /* pitch轴4310电机输出 */ } Gimbal_Output_t; typedef struct { uint64_t last_wakeup; float dt; Gimbal_Param_t *param; /* 云台的参数,用Gimbal_Init设定 */ /* 模块通用 */ Gimbal_Mode_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 */ float yaw_4310; /* 大yaw电机目标角度 */ } setpoint; struct { KPID_t yaw_6020_angle; /* yaw轴6020角位置环PID */ KPID_t yaw_6020_omega; /* yaw轴6020角速度环PID */ KPID_t yaw_4310_angle; /* yaw轴4310角位置环PID */ KPID_t yaw_4310_omega; /* yaw轴4310角速度环PID */ KPID_t pitch_4310_angle; /* pitch轴4310角位置环PID */ KPID_t pitch_4310_omega; /* pitch轴4310角速度环PID */ } pid; struct { Gimbal_Limit_t yaw_6020; Gimbal_Limit_t yaw_4310; Gimbal_Limit_t pitch_4310; } limit; struct { LowPassFilter2p_t yaw_6020; LowPassFilter2p_t yaw_4310; LowPassFilter2p_t pitch_4310; } filter_out; Gimbal_Output_t out; /* 云台输出 */ Gimbal_feedback_t feedback; /* 反馈 */ } Gimbal_t; /* Exported functions prototypes -------------------------------------------- */ /** * \brief 初始化云台 * * \param g 包含云台数据的结构体 * \param param 包含云台参数的结构体指针 * \param target_freq 任务预期的运行频率 * * \return 函数运行结果 */ int8_t Gimbal_Init(Gimbal_t *g, Gimbal_Param_t *param, float target_freq); /** * \brief 通过CAN设备更新云台反馈信息 * * \param gimbal 云台 * \param can CAN设备 * * \return 函数运行结果 */ int8_t Gimbal_UpdateFeedback(Gimbal_t *gimbal); int8_t Gimbal_UpdateIMU(Gimbal_t *gimbal, const Gimbal_IMU_t *imu); /** * \brief 运行云台控制逻辑 * * \param g 包含云台数据的结构体 * \param fb 云台反馈信息 * \param g_cmd 云台控制指令 * \param dt_sec 两次调用的时间间隔 * * \return 函数运行结果 */ int8_t Gimbal_Control(Gimbal_t *g, Gimbal_CMD_t *g_cmd); /** * \brief 云台输出 * * \param s 包含云台数据的结构体 * \param out CAN设备云台输出结构体 */ void Gimbal_Output(Gimbal_t *g); #ifdef __cplusplus } #endif