PX4加速度计陀螺仪滤波器参数设置
- 前期准备
- 滤波前FFT图
- 滤波后FFT图
环境：
日志分析软件 : Flight Review
PX4 ：1.13.0
前期准备
进行滤波器参数设置的前提是飞机简单调试过PID已经可以稳定起飞，开源飞控的很多默认参数是可以让飞机平稳起飞的。
修改参数SDLOG_PROFILE，勾选High rate选项。以最大频率来记录数据，这就方便我们之后对角速率、加速度以及控制输出信号进行傅里叶分析。
使用自稳模式飞行几分钟，然后使用Flight Review日志分析软件导入数据，生成数据图表。
相关参数如下：
| 参数名称 | 描述 | 默认值 |
|---|---|---|
| IMU_ACCEL_CUTOFF | 加速度计的低通滤波器截止频率，设为0将禁用 | 30 |
| IMU_DGYRO_CUTOFF | 角加速度的截止频率，设为0将禁用 | 30 |
| IMU_GYRO_CAL_EN | 启用陀螺仪自动校准 | 1 |
| IMU_GYRO_CUTOFF | 陀螺仪的低通滤波器截止频率，设为0将禁用 | 30 |
| IMU_GYRO_DNF_BW | 陀螺仪ESC陷波滤波器带宽 | 15 |
| IMU_GYRO_DNF_EN | 启用陀螺仪ESC陷波滤波器 | 0 |
| IMU_GYRO_DNF_HMC | 陀螺仪动态陷波滤波器谐波 | 3 |
| IMU_GYRO_DNF_MIN | 陀螺仪动态陷波滤波器最小频率 | 25 |
| IMU_GYRO_FFT_EN | 启用陀螺仪FFT | 0 |
| IMU_GYRO_FFT_LEN | 陀螺仪FFT长度值 | 512 |
| IMU_GYRO_FFT_MAX | 陀螺仪FFT最大频率 | 150 |
| IMU_GYRO_FFT_MIN | 陀螺仪FFT最小频率 | 30 |
| IMU_GYRO_FFT_SNR | 陀螺仪FFT信噪比 | 10 |
| IMU_GYRO_NF0_BW | 陀螺仪的陷波滤波器1带宽 | 20 |
| IMU_GYRO_NF0_FRQ | 陀螺仪的陷波滤波器1中心频率，设为0将禁用 | 0 |
| IMU_GYRO_NF1_BW | 陀螺仪的陷波滤波器2带宽 | 20 |
| IMU_GYRO_NF1_FRQ | 陀螺仪的陷波滤波器2中心频率，设为0将禁用 | 0 |
| IMU_GYRO_RATEMAX | 陀螺仪数据最大发布速率（内环速率） | 400 |
| IMU_INTEG_RATE | 混合原始IMU数据以产生角和角速度数据的速率 | 200 |
PX4可以调整低通滤波器的截止频率参数来过滤掉高频噪声。截止频率越小，过滤的越彻底，但是带来的控制延时越大。截止频率越大，延时越小，但是会使噪声变大。
滤波前FFT图
下图是控制输出的频谱图。
看角速度数据的FFT频谱图，以下图为例，在40HZ以后的噪声比较多，可以设置IMU_GYRO_CUTOFF为40。
看角加速度数据的FFT频谱图，以下图为例，在40HZ以后的噪声比较多，可以设置IMU_DGYRO_CUTOFF为40。
另外PX4还可以设置两个陷波滤波器，可以看到图中20Hz处有明显噪声，可以将陷波滤波器的频率参数IMU_GYRO_NF0_FRQ设置为20，陷波区间IMU_GYRO_NF0_BW设置为10。
滤波后FFT图
下图是滤波后控制输出的频谱图。
下图是滤波后角速度数据的频谱图。
下图是滤波后角加速度数据的频谱图。
参考资料：
PX4无人机自动调参
PX4实战目光之振动分析
