老鼠過彎時,陀螺儀(Gyroscope)迴授(Feedback)訊號有延遲現象!
陀螺儀的疑惑:
訊號為何會延遲?
延遲的原因又有哪些?
該從哪些地方檢驗起才好?
最先懷疑了陀螺儀(Gyroscope)的反應速度,
於是再起樣時間(Sampling time) : 1kHz下記錄了老鼠的自轉訊號。
從訊號裡觀察陀螺儀(Gyroscope),
期待訊號若是呈現階梯式,
則表示陀螺儀(Gyroscope)反應速度不夠,
從上圖所示期訊號並沒有呈現階梯式,
則表示其反應速度是足夠的。
從陀螺儀(Gyroscope)的資料手冊(Datasheet)上觀察,
其頻寬(Bandwidth):
最大(Max)是2500Hz,最小(Min)是0.01Hz。
頻寬(Bandwidth)越小其雜訊越少,
但是在資料手冊(datasheet)上有額外提到,
若是將頻寬調整到低於0.01Hz其雜訊並不會因此繼續減少,
從上敘述中觀察得知外部電容Cout可以調整頻寬。
在迷宮鼠的使用上頻寬希望較高些,
為此不考慮降低頻寬,
但最為合適的頻寬究竟多少較好,
需要依照個人需求去匹配。
為此在資料手冊(datashet)中可以查得此公式:
以自己的老鼠為例:
Rout : 60k , Rext : 90k
Fout : 120Hz , Cout : 22nF
將求得知參數透過MATLAB的Simulink模擬,
輸入訊號經過一階低通後直接輸出並觀察其變化。
其輸出結果如下圖所示:
從模擬結果觀察其變化也有延遲的現象,
因為不了解陀螺儀的內部是否還有其它因素的影響,
暫定其延遲現象為正常的。
在並未發現此延遲現象會帶較大的困擾前,
就先這樣子使用吧。