亿加合和智能车制作

标题: 我认为【归一化】不是【差比和】，不服来辩。 [打印本页]

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-9 14:50
标题: 我认为【归一化】不是【差比和】，不服来辩。


记得资料归一化的公式是（当前值-最小值）/（最大值-最小值），我认为归一化是一种相对值的处理方式，把传感器值“归一”，用一个万用表比喻，归一的过程就好像每次用的时候把万用表重新归零，并校准。
拿电磁车来举例说明，假设不用归一化处理时，距离中线零偏差时，电感A的值是1000，偏离赛道20厘米时，电感A值是200.当赛道电源不准时，比如输出电流由100ma变成了120ma，这时，电感A在零偏差的值和偏离赛道20厘米时候的值都会变大，设分别变成了1200和240，这时，你设定的阈值会出问题了。比如，你设置在电感A值小于等于200的时候（偏差20cm）判定丢线，电流变大之后，偏差为20cm，A电感值为240，大于了200，这时本来该判丢线，却没法判丢线了，车辆路径就相应会变化了（当然，阈值判定的不一定是丢线，具体看个人算法）。如果用归一化处理，按上例的数据，当电流100ma时，偏差时，记录下电感A的“最大值”（这里不一定最大，不过把零偏差当做最大，具体不细说）为1000，把车移到偏差为20cm时，记录下“最小值”（跟最大同理，只是选个参考点）为200，这时，归一化公式算出值为0到1（即“归一”），偏差为零是，电感A归一值为1（（1000-200）/（1000-200）），偏差20cm时，电感A归一值为0（（200-200）/（1000-200）），这时，如同前例，你只需要设置阈值的归一值为0，则判定丢线，那么在赛道电源电流是120ma时，采用同样的处理，在偏差为20cm的时候，电感A归一值也为0（（240-240）/（1200-240）），即电源变化对你的阈值已经没有影响了（这是理想化情况，实际考虑其他各种因素，会有很微弱的影响）。这样的处理算法，其本质其实就是在每次车跑之前，重新快速校准偏差和电感值的对应关系。

    通过归一化处理，能保证电磁车有更强的适应性，适应更宽的赛道电源电流参数，而路径将不容易受电源的不同而影响。
   为什么我实验室用蓝宙电源调出来的车，在官方电源下也能路径完全不变的跑下来？大家也该理解了吧？本人拙见，文笔不好，仅供参考，欢迎大神拍砖，欢迎小伙伴们批评指正。^-^
    西科4队-Jyoun



补充内容 (2013-12-10 09:32):
归一化还可以解决对称问题，分析一下就知道，归一后，本来决定偏差的电感值已经成了归一的参考量了，零偏差时或者左右定偏差时，参考量即使不同，归一后的值却几乎相同，就是说决定偏差的是归一值了。

补充内容 (2013-12-10 09:41):
每次归一采值还有一些技巧记录方式，用来保证记录值两边对称，（即保证归一过程对称），原理很简单，不过我也要参赛，所以还是先保留不说了。稍微有头脑的小伙伴自己应该也能想出来的~(∩_∩)

补充内容 (2013-12-10 09:44):
第二段说的保证记录值两边对称说错了，两边记录的参考值（电感值）不对称，但是选参考点的实际偏差要对称。

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作者: 野火    时间: 2013-12-9 15:19
精彩帖子，学习了

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作者: cyxian    时间: 2013-12-9 15:27
学习学习，楼主好贴。

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作者: llazy    时间: 2013-12-9 15:36
果断顶了呀。。{:soso_e179:}6

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作者: 仰望，蘫迗    时间: 2013-12-9 15:47
顶`

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作者: wen123    时间: 2013-12-9 16:40
顶lz，，你说的确实是这样的，感觉这个有点类似于图像的边缘处理，你“变”我也"变"!!!不过实际上还是有差别的如你所说的那样！！！

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作者: 工大飞虎队007    时间: 2013-12-9 16:45
好帖

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作者: 追寻cheney    时间: 2013-12-9 17:24
好帖子啊

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作者: 老学童先生    时间: 2013-12-9 17:35
:):)

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作者: 东京蓝调°    时间: 2013-12-9 18:20
不错不错

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作者: 邵志伟    时间: 2013-12-9 18:41
NICE啊，好帖好帖！

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作者: A紫晶    时间: 2013-12-9 19:26
说声谢谢！一直觉得有问题，就是搞不清楚。

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作者: ww1993    时间: 2013-12-9 19:33

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作者: 兰陵争信    时间: 2013-12-9 19:51

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作者: Mr._Ray    时间: 2013-12-9 20:32
MARK,楼主牛逼

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作者: 笑失风    时间: 2013-12-9 20:37

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-9 20:48

兰陵争信 发表于 2013-12-9 19:51

你明白这个手势的意思吗？

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作者: tobeabh    时间: 2013-12-9 21:21
电磁如果不用归一化，比赛的时候很容易出问题，如果归一化，把电感值放到同一个量纲，电流的变化对比赛影响不会很大

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作者: 轻风鹤舞    时间: 2013-12-9 21:25

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作者: huqay    时间: 2013-12-9 21:35
其实大家都能感觉到归一化的重要性，但如何在比赛中设置动态阈值呢，人为的设置总是有点偏差的吧

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作者: iceman521    时间: 2013-12-9 21:37
又以大神出世啦

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作者: 270136977    时间: 2013-12-9 21:42
你帖子的内容是想说什么？

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作者: W-Suger    时间: 2013-12-9 21:54
受教了，谢楼主

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作者: wraith    时间: 2013-12-10 00:03
有头脑

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 00:54

huqay 发表于 2013-12-9 21:35
其实大家都能感觉到归一化的重要性，但如何在比赛中设置动态阈值呢，人为的设置总是有点偏差的吧

我觉得你可能没有完全理解归一化用在电感处理的方法。


补充内容 (2013-12-10 09:24):
归一化处理后，本身的电感值已经是参考量了，每个电感值的参考量可以不同，但是归一后的值对应偏差却相同，这个归一过程中决定偏差对应电感值的参考量的方法有个小技巧，自己多想想吧。

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 00:55

270136977 发表于 2013-12-9 21:42
你帖子的内容是想说什么？

归一化处理电感值。

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作者: 海豚    时间: 2013-12-10 08:45
{:soso_e179:}

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作者: Newborn    时间: 2013-12-10 09:43
学习了

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作者: SYK    时间: 2013-12-10 13:46
lz  是不是只有水平电感可也归---化，其他方向的在直道上扫不到最大值，总不能再把车在来回横过来再扫赛道吧  ，那样岂不是很浪费时间！

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作者: vip101vip    时间: 2013-12-10 13:51
好贴

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作者: xjtuzhanghongji    时间: 2013-12-10 14:12
大家习惯上说的'差比和'其实有两个意思，第一个意思是去量纲化，就是将单个电感采得的孤立电压的单位消去。无量纲化是广义的归一化。
第二个意思是原来单个电感感应磁场的电压对于导线轴来说是偶函数，即使采取多个电感后也必须通过几条if语句才能判断象限，而'差比和'在一定范围内将偶函数变成了奇函数且在这个范围内是单调的。这就为位置输出带来了直接的便利。当然，不论是前一种方法还是'差比和'法，当感应值与噪声处于同一数量级（即偏离赛道较远）时，都要额外的保护语句。
所以说把'差比和'称作是归一化也没多大错误。
不过，差比和虽然将输出变成了对于导线轴对称的奇函数，但在整个x轴上却不是单调的。因此这就是有些学校的拟合函数要用到更高次多项式函数的原因了。当然，这同样能通过增加额外保护或处理技巧解决

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作者: 心情最重要    时间: 2013-12-10 14:15
深有感触   
好贴

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作者: 微微一笑_joe    时间: 2013-12-10 14:20
LZ  如果应用到光电上呢？就是每个像素点的值和赛道边缘的偏差吗？

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 15:14

微微一笑_joe 发表于 2013-12-10 14:20
LZ  如果应用到光电上呢？就是每个像素点的值和赛道边缘的偏差吗？

光电不太了解，不过这种归一的思路应该是很多地方都能用到的。

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作者: mingongB    时间: 2013-12-10 15:27
差比和少了标定的过程，减少了人为因素干扰。
同时如果在跑的过程中，电流值改变也不会有影响。
例如在信号源刚上电一段时间内，电流会比较小，过段时间才会上去。又或者坡道时因为距离变化引起。
没有细想两种之间到底哪个更好，挑了个省事，不容易带入操作因素的

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 15:49

SYK 发表于 2013-12-10 13:46
lz  是不是只有水平电感可也归---化，其他方向的在直道上扫不到最大值，总不能再把车在来回横过来再扫赛道吧 ...

没仔细看帖吧，我说了“最大值”不一定是最大值，只是一个参考值，当然，这样出来的值范围可能超过“1”并且在极端情况下不对称，不过这些都可以处理或者忽略的。不需要来回换角度扫赛道

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 15:54

xjtuzhanghongji 发表于 2013-12-10 14:12
大家习惯上说的'差比和'其实有两个意思，第一个意思是去量纲化，就是将单个电感采得的孤立电压的单位消去。 ...

哈～～～真大神出来了～～～～你说的确实没错，完全认同～～但是我始终只觉得差比和只是一个处理方法，跟归一完全不同。

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作者: xjtuzhanghongji    时间: 2013-12-10 17:20

Jyoun 发表于 2013-12-10 15:54
哈～～～真大神出来了～～～～你说的确实没错，完全认同～～但是我始终只觉得差比和只是一个处理方法，跟 ...

哎呀，你应该这么说，归一化是一个思想，而差比和与你描述的标定法都是归一化意义下的某种处理方法

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作者: 若要走    时间: 2013-12-10 17:49

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作者: 蛋蛋不孤单    时间: 2013-12-10 18:07
前两天也想到了赛道电源不稳定导致阈值错误的问题，还没有解决思路，这段时间先把考试过了，再研究研究，顶楼主

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 18:44

xjtuzhanghongji 发表于 2013-12-10 17:20
哎呀，你应该这么说，归一化是一个思想，而差比和与你描述的标定法都是归一化意义下的某种处理方法

原来如此～～

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 18:46

mingongB 发表于 2013-12-10 15:27
差比和少了标定的过程，减少了人为因素干扰。
同时如果在跑的过程中，电流值改变也不会有影响。
例如在信 ...

我的归一方法再加一个巧妙的记录方式，也基本能完全消除人为影响。

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作者: 270136977    时间: 2013-12-10 20:04

Jyoun 发表于 2013-12-10 00:55
归一化处理电感值。

嗯，你觉得现在用的学校多么

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-10 20:08

270136977 发表于 2013-12-10 20:04
嗯，你觉得现在用的学校多么

国赛有很多，现在应该不多。

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作者: vison    时间: 2013-12-10 20:10
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

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作者: xiechong1    时间: 2013-12-10 20:41

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作者: deng0710    时间: 2013-12-10 20:46
顶一个

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作者: 小豪    时间: 2013-12-12 08:59

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作者: Kaaaa    时间: 2013-12-12 11:27
归一化的另一个好处是，相当于对检测模块与控制模块的接口进行了规范化，有利于提高调试效率

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作者: ychj    时间: 2013-12-13 18:57
顶

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作者: 不可相信的尤文    时间: 2013-12-13 20:15
涨知识了。。。。

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作者: BMN李    时间: 2013-12-15 09:43

Jyoun 发表于 2013-12-10 00:54
我觉得你可能没有完全理解归一化用在电感处理的方法。

最大值是启动的时候就手抱着车左右晃动采集那一次，后面都不采集，还是从启动那时起就小车自动一直去采集啊？

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作者: BMN李    时间: 2013-12-15 09:48

mingongB 发表于 2013-12-10 15:27
差比和少了标定的过程，减少了人为因素干扰。
同时如果在跑的过程中，电流值改变也不会有影响。
例如在信 ...

你用的是差比和，还是归一化？

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-15 10:08

BMN李 发表于 2013-12-15 09:43
最大值是启动的时候就手抱着车左右晃动采集那一次，后面都不采集，还是从启动那时起就小车自动一直去采集 ...

你觉得需要怎么采就怎么采，没有定论。

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作者: BMN李    时间: 2013-12-15 10:29

Jyoun 发表于 2013-12-15 10:08
你觉得需要怎么采就怎么采，没有定论。

就是比赛的时候允许你启动的时候用手左右扫动不呢？你是怎么做的呢？是启动那会儿采集最大值和最小值，还是一直去采集？

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-15 10:39

BMN李 发表于 2013-12-15 10:29
就是比赛的时候允许你启动的时候用手左右扫动不呢？你是怎么做的呢？是启动那会儿采集最大值和最小值，还 ...

允许。不同队的方法不一样。我是平移一次，采一次。

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作者: 恋May    时间: 2013-12-17 20:51
软件修改边缘阈值，这个修改的时候还要找对地方。个人觉得能硬件上修改在硬件上修改，软件辅助修改。毕竟放大倍数不是一次函数。

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-17 21:00

恋May 发表于 2013-12-17 20:51
软件修改边缘阈值，这个修改的时候还要找对地方。个人觉得能硬件上修改在硬件上修改，软件辅助修改。毕竟放 ...

如果可以通过某种方式，保证每次软件采集基准值的时候都在一个固定的实际偏差上，那其他因素的影响也非常小了（当然，放大倍数的不线性也有一定影响，但非常小）。正因为我找到了这个“某种方式”，所以我一直不担心车子切弯切出赛道。

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作者: 恋May    时间: 2013-12-17 21:05

Jyoun 发表于 2013-12-17 21:00
如果可以通过某种方式，保证每次软件采集基准值的时候都在一个固定的实际偏差上，那其他因素的影响也非常 ...

你用的什么运放。

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-17 22:08

恋May 发表于 2013-12-17 21:05
你用的什么运放。

仪表放大

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-17 22:16

恋May 发表于 2013-12-17 21:05
你用的什么运放。

Ina118，大神今年还做车吗？

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作者: GM1992    时间: 2013-12-17 23:55
厉害  持续关注。。。

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作者: yyyzrxh    时间: 2013-12-18 11:46
大约在冬季，又见大神时，回复里也充满了大婶。。。。。致敬！！！！
不过，我还有点其他的疑惑，去年我坐车的时候，不太懂，PID只是用的正转的，就是速度超过目标值时PWM 减小，小于时增大，感觉不能迅速的加减速，经过一段时间的思考，觉得大神们的车应该是正反转的PID，就是大于时赋给反转的占空比，对吗？

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-18 11:48

yyyzrxh 发表于 2013-12-18 11:46
大约在冬季，又见大神时，回复里也充满了大婶。。。。。致敬！！！！
不过，我还有点其他的疑惑，去年我坐 ...

是的～～可是我那个不算是pid，只有p和一些自己的处理。

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作者: yyyzrxh    时间: 2013-12-18 11:49
而且去年也是因为，没有归一化，只是选取最大值，阈值固定，赛道适应性差，光荣的止步省二了（羞）。因为怕做归一化后车子更差所以就保守了，今年一定要试一试归一化处理，
   好帖，顶

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作者: 泪之往昔    时间: 2013-12-18 22:06
好

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作者: 小生有你    时间: 2013-12-19 17:53
赞！！

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作者: 阡陌    时间: 2013-12-19 18:25

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作者: whitegger    时间: 2013-12-24 12:14
我理解的，归一化是一种数据处理的方法，做建模时一般要先归一化再做处理，归一化是纵向处理（即对各个探头的处理），差比和是横向处理（即对探头之间的处理），不知道对不对

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作者: 洗脚水    时间: 2013-12-24 12:53
学习了，最近正在纠结这个问题呢

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作者: sundaoyuan00    时间: 2013-12-24 17:06
很敬仰楼主{:soso_e179:}

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作者: InnerSong    时间: 2013-12-24 19:17
差比和同样可以消除放大率的影响 基础放大倍数已经约掉 这一点和归一化没有区别。但是却不能消除不对称 好贴 受教 曾经试过归一化 但是感觉数值很差 再试一次

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-24 20:39

sundaoyuan00 发表于 2013-12-24 17:06
很敬仰楼主

谢谢～

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-24 20:40

InnerSong 发表于 2013-12-24 19:17
差比和同样可以消除放大率的影响 基础放大倍数已经约掉 这一点和归一化没有区别。但是却不能消除不对称 好贴 ...

嗯嗯～～

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作者: qinlu123    时间: 2013-12-27 11:07
那分子上的减数是200还是240还是230是每换一个跑道都要人为更改一下还是一劳永逸。国赛试车的时候我发现电源电流及其不稳，我把电压值归一化到1~1000小车放在跑道上不动采集的电压值正常浮动应该在10之内甚至在5之内，但是试车的时候浮动竟有200之多周期差不多有一秒。小车根本没法跑吓得我用旧车参加的比赛。但是我看人家都跑的挺好的楼主对这种情况有什么见解。

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作者: qinlu123    时间: 2013-12-27 11:14

Jyoun 发表于 2013-12-15 10:39
允许。不同队的方法不一样。我是平移一次，采一次。

原来你平移车是让车自己采集最大最小值的，我都是手动设定的落后了。

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作者: Jyoun    时间: 2013-12-27 11:34

qinlu123 发表于 2013-12-27 11:14
原来你平移车是让车自己采集最大最小值的，我都是手动设定的落后了。

就是这样的，每次把归一值和实际偏差从新对应，从而保证在不同电源下计算实际偏差误差小。

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作者: 墓碑    时间: 2014-1-9 16:31
好帖子呀

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作者: 忘从前    时间: 2014-1-9 18:23

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作者: 1047953424    时间: 2014-1-11 18:54
感觉跟比例差不多，是吗？楼主

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作者: 彼岸花开洒落    时间: 2014-1-11 19:25

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作者: 彼岸花开洒落    时间: 2014-1-12 16:25
学习了

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作者: 冬晨夏夜    时间: 2014-1-13 09:16
:):):):):):):):):):):):):):):):):):):):):):):)

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作者: threelinlin    时间: 2014-1-19 19:37
学习学习

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作者: BMN李    时间: 2014-1-20 22:33

Jyoun 发表于 2013-12-15 10:39
允许。不同队的方法不一样。我是平移一次，采一次。

平移一次，采一次，那竖直电感怎么办？

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作者: Jyoun    时间: 2014-1-20 22:39

BMN李 发表于 2014-1-20 22:33
平移一次，采一次，那竖直电感怎么办？

那是以前，没有竖直电感。

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作者: -Lamborghini    时间: 2014-1-21 13:21
准备自动动录入最大值与最小值，用按键确定修改

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作者: 三叶草502    时间: 2014-1-22 11:46
嗯，不错，我现在也做信号采集这块，只有把数据做稳了，后续的工作才有意义

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作者: 原来地球还在转    时间: 2014-1-22 16:22
{:soso_e179:}

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作者: xiang1    时间: 2014-1-23 13:52
{:soso_e179:}

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作者: 小河北    时间: 2014-1-23 17:47
归一化 我感觉 每个电感的最大值和最小值在开跑前都要测一遍

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作者: 焕·ㄏㄨㄢˋ    时间: 2014-1-29 11:42
看完你的讲解，我知道归一化的作用了。但是归一化出来的值怎样处理才能得到小车的位置呢？如果不归一化我可以用
Ex=K*h/（d^2+h^2)来求出d，如果归一化了又怎么求呢？难道是将车子每移动一个距离采集一个归一化的数字，然后将很多个d对应的归一化数字来画出近似曲线？

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作者: 我们一起走过    时间: 2014-1-29 11:50
{:soso_e179:}

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作者: 清风明月高    时间: 2014-2-17 12:11
不错，学习学习！！

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作者: 安之若命    时间: 2014-2-20 15:26
值得一看！！！！！

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作者: Jyoun    时间: 2014-2-20 15:57

焕·ㄏㄨㄢˋ 发表于 2014-1-29 11:42
看完你的讲解，我知道归一化的作用了。但是归一化出来的值怎样处理才能得到小车的位置呢？如果不归一化我可 ...

各有各的方法吧，我没算d。

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作者: 帅气、灰太郎    时间: 2014-2-20 17:03
给师兄赞一个~

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作者: “意＆不落]    时间: 2014-2-21 16:37
请问，最大值，最小值，什么时候确定，到达新赛道后，跑之前测一次，还是，边跑边测！渣渣请教

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作者: 優子推匕    时间: 2014-2-21 16:52
啊

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作者: 乌鸦的炸酱面    时间: 2014-2-21 20:15

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