CN112947674B - 一种基于数字滤波的摇杆控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数字滤波的摇杆控制方法，包括根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数，将滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值，本发明解决了遥控器的输出数据抖动和拨动摇杆回正后原点数据偏移的问题，实现输出数据稳定，摇杆回正后原点数据稳定且一致，与传统方法相比，代码实现简单，不牺牲量程，摇杆的灵敏度不受影响。本发明还涉及一种基于数字滤波的摇杆控制装置、设备和存储介质。

Description

一种基于数字滤波的摇杆控制方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种基于数字滤波的摇杆控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

遥控器应用领域比较广泛，比如飞控领域，遥控车等，摇杆是遥控器最常见的控件器件，现在通常通过硬件的改进，实现摇杆的稳定和操作的轻便，但是如果摇杆操作轻便，必定带来摇杆输出数据的抖动，如果要求摇杆输出数据稳定，也必然会带来摇杆滑动沉重，操作不便利的问题。因此，这一问题成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于数字滤波的摇杆控制方法、装置、设备和存储介质。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于数字滤波的摇杆控制方法，所述方法包括：

根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到所述滤波系数；

将所述滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值。

本方法发明的有益效果是：提出了一种基于数字滤波的摇杆控制方法，根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数，将滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值，解决了遥控器的输出数据抖动和拨动摇杆回正后原点数据偏移的问题，实现输出数据稳定，摇杆回正后原点数据稳定且一致，与传统方法相比，代码实现简单，不牺牲量程，摇杆的灵敏度不受影响。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述根据上一次滤波输出数值和本次采集滤波数值，得到所述滤波系数，具体包括：

获取所述上一次滤波输出数值与所述本次采集数值的第一差值；

根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值；

获取所述第一过程值和与预设原点值的第二差值；

根据所述第二差值、所述第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数。

进一步地，所述根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值，具体包括：

根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量；

将所述第一动态占比量、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值输入至公式(a1*cur1+(100-a1)*las)/100中，得到所述第一过程值，其中a1是所述第一动态占比量，las是所述上一次滤波输出数值，cur1是所述本次采集数值。

进一步地，所述根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量，具体包括：

当所述第一差值大于所述第一预设界限值时，所述第一动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第一动态占比量是所述第一差值和所述第一预设界限值的比值。

进一步地，所述根据所述第二差值、所述第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数，具体包括：

根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量；

将所述第二动态占比量、所述第一过程值和预设原点值输入至公式cur＝(a2*cur2+(100-a2)*d)/100中，得到所述滤波系数，其中a2是所述第二动态占比量，cur2是所述第一过程值。

进一步地，所述根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量，具体包括：

当所述第二差值大于所述第二预设界限值时，所述第二动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第二动态占比量是所述第二差值和所述第二预设界限值的比值。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种基于数字滤波的摇杆控制装置，所述装置包括：

采集模块，用于根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到所述滤波系数；

计算模块，用于将所述滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值。

本装置发明的有益效果是：提出了一种基于数字滤波的摇杆控制装置，根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数，将滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值，解决了遥控器的输出数据抖动和拨动摇杆回正后原点数据偏移的问题，实现输出数据稳定，摇杆回正后原点数据稳定且一致，与传统方法相比，代码实现简单，不牺牲量程，摇杆的灵敏度不受影响。

此外，本发明提供一种计算机装置，所述计算机装置包括存储器及处理器，所述存储器用于存储至少一个指令，所述处理器用于执行所述至少一个指令以实现如上述技术方案中任一项所述的基于数字滤波的摇杆控制方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如上述技术方案中任一项所述的基于数字滤波的摇杆控制方法。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的一种基于数字滤波的摇杆控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述的一种基于数字滤波的摇杆控制装置的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1本发明实施例所述的一种基于数字滤波的摇杆控制方法的流程示意图所示，一种基于数字滤波的摇杆控制方法包括以下步骤：

110、根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到所述滤波系数。

120、将所述滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值。

基于上述实施例，进一步地，步骤110中具体包括：

200、获取所述上一次滤波输出数值与所述本次采集数值的第一差值。

210、根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值。

220、获取所述第一过程值和与预设原点值的第二差值；

230、根据所述第二差值、所述第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数。

进一步地，步骤210具体包括：

211、根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量。

212、将所述第一动态占比量、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值输入至公式(a1*cur1+(100-a1)*las)/100中，得到所述第一过程值，其中a1是所述第一动态占比量，las是所述上一次滤波输出数值，cur1是所述本次采集数值。

进一步地，步骤211具体包括：

2111、当所述第一差值大于所述第一预设界限值时，所述第一动态占比量为所述第一预设界限值。

2112、否则，所述第一动态占比量是所述第一差值和所述第一预设界限值的比值。

进一步地，步骤230具体包括：

231、根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量。

231、将所述第二动态占比量、所述第一过程值和预设原点值输入至公式cur＝(a2*cur2+(100-a2)*d)/100中，得到滤波系数，其中a2是所述第二动态占比量，cur2是所述第一过程值。

进一步地，步骤231具体包括：

2311、当所述第二差值大于所述第二预设界限值时，所述第二动态占比量为所述第一预设界限值；

2312、否则，所述第二动态占比量是所述第二差值和所述第二预设界限值的比值。

应理解，本实施例中的一阶滤波算法可以采用低通滤波算法公式：Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)，α是滤波系数，此系数可以用来权衡摇杆设备的灵敏性和稳定性的系数，α取值越大，灵敏性越高，稳定性越差，α取值越小，灵敏性越低，稳定性越好，但是缺陷就是滤波系数只能权衡灵敏性，不能兼顾稳定性，因此，本实施例中重新定义参数来代替α。摇杆的工作状态可分为两种，即动态和静态，动态就滑动摇杆数据动态变化的状态，静态就是摇杆不动数据稳定输出某个值的状态，其要求一般是动态要求灵敏性高，静态要求稳定性高，通俗讲就是滑动摇杆数据变化反应要快，摇杆不动输出数据也要稳定不抖，所以α就需要是个动态变量即动态占比量，此值根据公式:α＝n|X(n)-Y(n-1)|(n调整α取值范围是0～1)来实时更新，这样就能使输出动态兼顾灵敏性，静态兼顾稳定性。

除此之外，摇杆回正后数据偏移也可用这个公式的变种方式来解决，传统办法是设置原点域，这个域内的点都是原点，比如回正后原点应该是100，就可以设原点域为100±X,只要获取的数据在100±X内都默认为100，但是传统方法的缺点是在100附近的数据是跳变的，即使通过软件算法实现数据连续变化也是变相牺牲量程实现的，将100±X这个域变为一个点，这段量程没了。而本实施例中不牺牲量程也可以实现摇杆回正后数据不偏移，每次采集的数据都有可能是原点，采集的数据越靠近100，其摇杆处于回正状态的概率越大，此时根据公式：α＝m|X(n)-D(n-1)|(m调整α取值范围是0～1)来确定，这样就不会牺牲量程，只是调整原点附近的分布密度来过滤干扰数据的。

此外，第一预设界限值设置为100，第二预设界限值可以设置为400，预设的原点值可以设置为0x900，当采集的值和滤波输出数值相差超过第一预设界限值时就认为目前摇杆是纯动态，输出本次采集数值，当摇杆滑动非常快时，就实时更新当前数据，不受上次采集数据的影响；当采集的数据和原点值相差超过第二预设界限值时就认为此时摇杆是远离原点状态，这时其实是回正状态的概率很小了，输出数据就不受原点数据的影响。

基于上述实施例所提出的一种基于数字滤波的摇杆控制方法，根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数，将滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值，解决了遥控器的输出数据抖动和拨动摇杆回正后原点数据偏移的问题，实现输出数据稳定，摇杆回正后原点数据稳定且一致，与传统方法相比，代码实现简单，不牺牲量程，摇杆的灵敏度不受影响。

如图2本发明实施例所述的一种基于数字滤波的摇杆控制装置的模块示意图所示，一种基于数字滤波的摇杆控制装置包括：

采集模块，用于根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到所述滤波系数；

计算模块，用于将所述滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值。

基于本实施例提出的一种基于数字滤波的摇杆控制装置，根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数，将滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值，解决了遥控器的输出数据抖动和拨动摇杆回正后原点数据偏移的问题，实现输出数据稳定，摇杆回正后原点数据稳定且一致，与传统方法相比，代码实现简单，不牺牲量程，摇杆的灵敏度不受影响。

基于上述实施例，进一步地，所述采集模块，具体用于获取所述上一次滤波输出数值与所述本次采集数值的第一差值；

根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值；

获取所述第一过程值和与预设原点值的第二差值；

根据所述第二差值、所述第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数。

进一步地，所述采集模块，具体用于根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量；

将所述第一动态占比量、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值输入至公式(a1*cur1+(100-a1)*las)/100中，得到所述第一过程值，其中a1是所述第一动态占比量，las是所述上一次滤波输出数值，cur1是所述本次采集数值。

进一步地，所述采集模块，具体用于当所述第一差值大于所述第一预设界限值时，所述第一动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第一动态占比量是所述第一差值和所述第一预设界限值的比值。

进一步地，所述采集模块，具体用于根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量；

将所述第二动态占比量、所述第一过程值和预设原点值输入至公式cur＝(a2*cur2+(100-a2)*d)/100中，得到所述滤波系数，其中a2是所述第二动态占比量，cur2是所述第一过程值，d是所述预设原点值。

进一步地，所述采集模块，具体用于当所述第二差值大于所述第二预设界限值时，所述第二动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第二动态占比量是所述第二差值和所述第二预设界限值的比值。

此外，本发明提供一种计算机装置，所述计算机装置包括存储器及处理器，所述存储器用于存储至少一个指令，所述处理器用于执行所述至少一个指令以实现如上述技术方案中任一项所述的基于数字滤波的摇杆控制方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如上述技术方案中任一项所述的基于数字滤波的摇杆控制方法。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于数字滤波的摇杆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数；

将所述滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值；

所述根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到所述滤波系数，具体包括：

获取所述上一次滤波输出数值与所述本次采集数值的第一差值；

根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值；

获取所述第一过程值和预设原点值的第二差值；

根据所述第二差值、第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数；

所述根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值，具体包括：

根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量；

将所述第一动态占比量、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值输入至公式(a1*cur1+(100-a1)*las)/100中，得到所述第一过程值，其中a1是所述第一动态占比量，las是所述上一次滤波输出数值，cur1是所述本次采集数值；

所述根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量，具体包括：

当所述第一差值大于所述第一预设界限值时，所述第一动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第一动态占比量是所述第一差值和所述第一预设界限值的比值；

所述根据所述第二差值、所述第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数，具体包括：

根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量；

将所述第二动态占比量、所述第一过程值和预设原点值输入至公式cur＝(a2*cur2+(100-a2)*d)/100中，得到所述滤波系数，其中a2是所述第二动态占比量，cur2是所述第一过程值，d是所述预设原点值；

所述根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量，具体包括：

当所述第二差值大于所述第二预设界限值时，所述第二动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第二动态占比量是所述第二差值和所述第二预设界限值的比值。

2.一种采用如权利要求1所述的基于数字滤波的摇杆控制方法的摇杆装置，其特征在于，所述装置包括：

采集模块，用于根据上一次滤波输出数值和本次采集数值，得到滤波系数；

计算模块，用于将所述滤波系数输入至一阶滤波算法中，得到本次滤波输出数值；

所述采集模块，具体用于获取所述上一次滤波输出数值与所述本次采集数值的第一差值；

根据所述第一差值、第一预设界限值、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值，得到第一过程值；

获取所述第一过程值和与预设原点值的第二差值；

根据所述第二差值、第二预设界限值、所述第一过程值和预设原点值，得到所述滤波系数；

所述采集模块，具体用于根据所述第一差值与所述第一预设界限值的大小比较结果，确定第一动态占比量；

将所述第一动态占比量、所述上一次滤波输出数值和所述本次采集数值输入至公式(a1*cur1+(100-a1)*las)/100中，得到所述第一过程值，其中a1是所述第一动态占比量，las是所述上一次滤波输出数值，cur1是所述本次采集数值；

所述采集模块，具体用于当所述第一差值大于所述第一预设界限值时，所述第一动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第一动态占比量是所述第一差值和所述第一预设界限值的比值；

所述采集模块，具体用于根据所述第二差值与所述第二预设界限值的大小比较结果，确定第二动态占比量；

将所述第二动态占比量、所述第一过程值和预设原点值输入至公式cur＝(a2*cur2+(100-a2)*d)/100中，得到所述滤波系数，其中a2是所述第二动态占比量，cur2是所述第一过程值，d是所述预设原点值；

所述采集模块，具体用于当所述第二差值大于所述第二预设界限值时，所述第二动态占比量为所述第一预设界限值；

否则，所述第二动态占比量是所述第二差值和所述第二预设界限值的比值。

3.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括存储器及处理器，所述存储器用于存储至少一个指令，所述处理器用于执行所述至少一个指令以实现如权利要求1所述的基于数字滤波的摇杆控制方法。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于：所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1所述的基于数字滤波的摇杆控制方法。

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