Непрерывные углы в C++ (функция EQ unwrap в matlab)

Я думаю, это не так сложно, но я застрял на этом на некоторое время.

У меня есть сустав, который может вращаться в обе сторону. Датчик дает мне угол стыка в диапазоне-pi и +pi.

Я хотел бы преобразовать его в диапазон-бесконечность и + бесконечность. Это означает, что если, например, сустав вращается по часовой стрелке навсегда, угол начнется с 0, а затем увеличится до бесконечности. В matlab функция unwrap делает это очень хорошо:

newAngle = unwrap([previousAngle newAngle]);
previousAngle = newAngle;

Примечание: предполагается, что угол не делает большой прыжок, ничего не превосходит PI наверняка.

примечание: Я действительно посмотрел, прежде чем спросить ...

спасибо !

6
angle c++

3 ответов

после некоторой работы, придумали это. Кажется, работает нормально.

//Normalize to [-180,180):
inline double constrainAngle(double x){
    x = fmod(x + M_PI,M_2PI);
    if (x < 0)
        x += M_2PI;
    return x - M_PI;
}
// convert to [-360,360]
inline double angleConv(double angle){
    return fmod(constrainAngle(angle),M_2PI);
}
inline double angleDiff(double a,double b){
    double dif = fmod(b - a + M_PI,M_2PI);
    if (dif < 0)
        dif += M_2PI;
    return dif - M_PI;
}
inline double unwrap(double previousAngle,double newAngle){
    return previousAngle - angleDiff(newAngle,angleConv(previousAngle));
}

я использовал код из этого поста: работа с угловой оберткой в коде c++

3
// wrap to [-pi,pi]
inline double angle_norm(double x)
{
    x = fmod(x + M_PI, M_2PI);
    if (x < 0)
        x += M_2PI;
    return x - M_PI;
}

double phase_unwrap(double prev, double now)
{
    return prev + angle_norm(now - prev);
}

это работает.

2

следующая функция выполняет эту работу, предполагая, что абсолютная разница между входными углами меньше 2 * pi:

float unwrap(float previous_angle, float new_angle) {
    float d = new_angle - previous_angle;
    d = d > M_PI ? d - 2 * M_PI : (d < -M_PI ? d + 2 * M_PI : d);
    return previous_angle + d;
}

Если вам нужно, чтобы развернуть массив, вы можете использовать эту процедуру:

void unwrap_array(float *in, float *out, int len) {
    out[0] = in[0];
    for (int i = 1; i < len; i++) {
        float d = in[i] - in[i-1];
        d = d > M_PI ? d - 2 * M_PI : (d < -M_PI ? d + 2 * M_PI : d);
        out[i] = out[i-1] + d;
    }
}
2