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Thema: Kalman Filter für BASCOM

  1. #1

    Kalman Filter für BASCOM

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    Hallo,

    hat von euch schon mal jemand versucht einen Kalman Filter in Bascom zu schreiben?

    Gruß
    Harry

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    hab ich nicht, hast mich aber auf ne Idee gebracht ...
    werd mir mal diesen:
    http://www.techsystemsembedded.com/Kalman.html
    Quellcode zur Brust nehmen ... schaut nicht schlecht aus.
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  3. #3
    Hallo Vitis,

    meinst du du krigst das in Bascom zum laufen, das wäre KLASSE.

    Gruß
    Harry

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    der Filter 1. Ordnung ging recht easy:

    Code:
    
    '%************************************************************
    '% Marko Hoerner, 2009
    '%
    '% Kalman Filter For 1st Order System Sensor Input
    '% ported to Bascom AVR
    '%
    '%************************************************************
    
    
    Dim Noisysen(128) As Integer                                ' Sensordata
    Dim Z(128) As Byte
    Dim Index(128) As Integer
    Dim X_hat(128) As Integer
    Dim X_hat_min(128) As Integer
    
    Dim Tempsingle_1 As Single
    Dim Tempsingle_2 As Single
    Dim N As Byte
    Dim N2 As Byte
    Dim Pmin1 As Single
    Dim P As Single
    Dim K As Single
    Dim Pmin As Single
    Dim Tempbyte As Byte
    
    'Adjust Length for length of dataarray
    Const Length = 40
    Const Q = 1
    'Adjust R for Degree of Damping
    Const R = 10
    
    ' randomized data for test
    For N = 1 To Length
       Tempbyte = Rnd(100)
       Noisysen(n) = Tempbyte
       Print Noisysen(n) ; " ";
    Next
    
    Print
    
    For N = 1 To Length
       Z(n) = Noisysen(n)
    Next
    
    
    For N = 1 To Length
       Index(n) = N
    Next
    
    Pmin1 = 0
    
    Tempsingle_1 = Pmin1 + R
    K = Pmin1 / Tempsingle_1
    
    Tempsingle_1 = Z(1) - Noisysen(1)
    Tempsingle_1 = K * Tempsingle_1
    X_hat(1) = Tempsingle_1 + Noisysen(1)
    
    P = 1 - K
    P = P * Pmin1
    
    Pmin = P + Q
    
    X_hat_min(1) = X_hat(1)
    
    
    For N = 2 To Length
    
       K = Pmin + R
       K = Pmin / K
    
       N2 = N - 1
       X_hat(n) = Z(n) - X_hat_min(n2)
       X_hat(n) = K * X_hat(n)
       X_hat(n) = X_hat_min(n2) + X_hat(n)
    
       P = 1 - K
       P = P * Pmin
    
       Pmin = P + Q
    
       X_hat_min(n) = X_hat(n)
    
    Next
    
    For N = 1 To Length
       'Print Fusing(x_hat(n) , "#.#") ; " ";
       Print X_hat(n) ; " ";
    Next
    Print
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  5. #5
    Hallo Vitis,

    wie kombinier ich das jetzt mir einem Gyro und ACC.

    Gruß
    Harry

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    oder als Subroutine:

    einmal der headerfile

    Code:
    $nocompile
    
    'Adjust Length for length of dataarray
    Const Kal_length = 70
    Const Kal_q = 1
    'Adjust R for Degree of Damping
    Const Kal_r = 3
    
    Dim Kal_noisysen(kal_length) As Integer                     ' Sensordata
    Dim Kal_z(kal_length) As Byte
    'Dim Index(70) As Integer
    Dim Kal_x_hat(kal_length) As Integer
    Dim Kal_x_hat_min(kal_length) As Integer
    
    
    Declare Sub Kalman_filter()
    und die sub:

    Code:
    $nocompile
    
    '%************************************************************
    '% Marko Hoerner, 2009
    '%
    '% Kalman Filter For 1st Order System Sensor Input
    '% ported to Bascom AVR
    '%
    '%************************************************************
    
    
    
    
    Sub Kalman_filter()
    
    
       Local Kal_tempsingle_1 As Single
       Local Kal_tempsingle_2 As Single
       Local Kal_n As Byte
       Local Kal_n2 As Byte
       Local Kal_pmin1 As Single
       Local Kal_p As Single
       Local Kal_k As Single
       Local Kal_pmin As Single
       Local Kal_tempbyte As Byte
    
    
       For Kal_n = 1 To Kal_length
          Kal_z(kal_n) = Kal_noisysen(kal_n)
       Next
    
       Kal_pmin1 = 0
    
       Kal_tempsingle_1 = Kal_pmin1 + Kal_r
       Kal_k = Kal_pmin1 / Kal_tempsingle_1
    
       Kal_tempsingle_1 = Kal_z(1) - Kal_noisysen(1)
       Kal_tempsingle_1 = Kal_k * Kal_tempsingle_1
       Kal_x_hat(1) = Kal_tempsingle_1 + Kal_noisysen(1)
    
       Kal_p = 1 - Kal_k
       Kal_p = Kal_p * Kal_pmin1
    
       Kal_pmin = Kal_p + Kal_q
    
       Kal_x_hat_min(1) = Kal_x_hat(1)
    
    
       For Kal_n = 2 To Kal_length
    
          Kal_k = Kal_pmin + Kal_r
          Kal_k = Kal_pmin / Kal_k
    
          Kal_n2 = Kal_n - 1
          Kal_x_hat(kal_n) = Kal_z(kal_n) - Kal_x_hat_min(kal_n2)
          Kal_x_hat(kal_n) = Kal_k * Kal_x_hat(kal_n)
          Kal_x_hat(kal_n) = Kal_x_hat_min(kal_n2) + Kal_x_hat(kal_n)
    
          Kal_p = 1 - Kal_k
          Kal_p = Kal_p * Kal_pmin
    
          Kal_pmin = Kal_p + Kal_q
    
          Kal_x_hat_min(kal_n) = Kal_x_hat(kal_n)
    
       Next
    End Sub
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    hoi,
    ich denke das ding zu programmieren ist nicht so schwer. das hauptproblem beim kalman filter sehe ich eher im finden von geeigneten paametern.
    mfg jeffrey

  8. #8
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    jeffrey, full ACK ... wie er das Ding nun
    in sein Projekt integriert, also einfacher kann ichs nicht machen,
    den Rest muss er halt per Try and Error austüfteln.
    Die Aufgabe war ja nen Kalman-Filter, nicht wie bekomm
    ich den Gyro stabil

    aber komischerweise hab ich trotz googeln nicht wirklich
    nen lauffähigen Code für Bascom gefunden, nur öfters
    der Hilferuf nach selbigem.
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Willa
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    aber komischerweise hab ich trotz googeln nicht wirklich
    nen lauffähigen Code für Bascom gefunden, nur öfters
    der Hilferuf nach selbigem.
    Das stimmt allerdings. Vielleicht finde ich ja auch mal Zeit diesen Filter zu testen. Könnte der Threadstarter bitte den Titel des ganzen Threads ändern in "Kalman Filter für Bascom - mit Lösung", dann findet sich das hier leichter in Google (einfach den ersten Post editieren).
    Viele Grüße, William
    -> http://william.thielicke.org/

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    Hab den Code bei mir mal eingebaut ... also er macht was ...

    einmal die gefilterten Messwerte:
    Code:
     ------- Graph Temperatur --------
    
     -
     -
    20*********************************                  *                 *
     -                                            ******* *               *
     -                                 *     *****
     -                                      *              *             *
     -                                  ****
     -                                                      *           *
     -                                                       ***
     -                                                          *
     -                                                                 *
     -                                                           *
    19                                                            *
     -                                                             ****
     -
     -
     -
     -
    
     ----------- Graph Gas ------------
    
     8
     -
     -
     -
     -
     7
     -**************************************************
     -                                                  ***********
     -                                                             ***
     -                                                                ******
     6
     -
     -
     -
     -
     5

    und einmal die ungefilterten:
    Code:
     ------- Graph Temperatur --------
     -   *            *      ******                     *                **   * ***
     -*** ************ **          **            *    **                   ***
    20                   *  *               *  **   **                  *
     -                    **         *     * *     *                   *
     -                                    *   *   *
     -                                   *                            *
     -                                                   *
     -                                  *
     -                                *
     -                                 *                  *  *
     -                                                     ** *
     -
    19                                                         *
     -                                                              **
     -                                                          ** *
     -                                                            *
     -
     -
     -
     -
     -
    
    
     ----------- Graph Gas ------------
     8
     -
     -
     -
     -
     7                    *           **
     -     * ******   **** ** ********  *        **       *
     -***** *      ***       *           ********  ****  * *
     -                                                 **   ******
     -                                                            ***   ***********
     6                                                               * *
     -                                                                *
     -
     -
     -
     5
    sorry, mein atmega128 gibt keine jpg aus, das sind
    die werte graphisch vom AVR aufbereitet und per
    RS485 als Text an den PC übertragen ...
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

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