G001 Mod100/Ser1

平行模型 · 2026-09-08 · ET v.7.4 p.4「c」版 截距④（PFG-ET-ai1c_G001(p4)-260908）

最後更新：Embedded Table（RUDA 參數）：2026-09-08 · ET v.7.4 p.4「c」版 截距④（PFG-ET-ai1c_G001(p4)-260908）　·　韌體 commit：2026-09-08（ae0685a）

0 · 專案組成速覽

PFG100 是一具角速度感測器（Angular Rate Sensor）：受控光源照射感測元件，光電差動訊號經 24-bit ΔΣ ADC 取得差壓 Vd(Pdi)，再由 STM32H7 韌體做溫度補償與 scale-factor 換算，輸出角速度 W (dps) 與累積角度 A (°)。完整規格見 主規格。

硬體

MCU STM32H7B0RBT6（舊板 230718-H7B0RBT6／新板 v.2541 20260121）　·　主 ADC MCP3561 24-bit ΔΣ（SPI2，讀 Pdi=Vd）　·　內建 ADC1 8ch／ADC2 6ch scan　·　eDAC MCP4726（I2C3 @0x61）　·　轉動源 Faulhaber 2342_CR ＋ IE3-1024 編碼器 ＋ MCDC3006

韌體 repo

kuohsuanlo/H743VIT6　·　主線分支 STM32-Diff-Mode-v2310-#G26　·　Keil MDK 專案 20260121-H7B0RBT6/MDK-ARM/H7B0RBT6-20260121.uvprojx　·　每個 G00X ＝ 同一份程式碼 ＋ 不同 Embedded Table 常數，各自編成 hex-files/<日期>/G00X.hex

上位機 repo

kuohsuanlo/ARSnav-2405-graph-file　·　最新分支 STM32-H7-SingleEnded（4140e38, 2026-06-16「add latest 4019 commands」）　·　C# WinForms／.NET Framework 4.6 x86，產出 ARSnavPFG100.exe　·　主要檔 App.cs／DAQSTM32.cs／H7Command.cs／MotorCommandSender.cs　·　即時繪圖 ＋ DAQ ＋ 馬達控制（Faulhaber MCL 腳本）
註：master（299054a）仍停在 2023-08，已由上述分支取代；比對分支時以 STM32-H7-SingleEnded 為準。

規格文件

演算法 BD+SF_algorithm_ai1-*.pdf（現行 v.2.5／26-0727）　·　Embedded Table PFG-ET-ai1_*.pdf（現行 v.7.4／26-0727）　·　指令集 CommandSet+ReleaseLog_B0-*.pdf（A／B／C／D／E 五類）　·　規格由 RUDA 定義、Tony 建進韌體

共用演算法積木

溫補多項式 → Vb　·　SF → W=SF·V　·　bias nulling (B110)　·　光源功率收斂 (B111–113)　·　BWEMA (B150/151)　·　人工死區濾波 (B16x–B19x)　·　靜態歸零 (B200)　·　角度積分 (C003／D023)　·　診斷串流 (D008–D024，含 Td 與 Laguerre L-filter)

模型

G001–G009 為並行維護的校正模型（彼此平行，非世代），各自對應一張 Embedded Table。目前作用中：G002 (2026rev1)；前一版主線為 G008。

應用

成大 (NCKU) 無人船 (USV) 於亞航 (AIDC) 廠的航向／角度量測（G004 部署），並用於 dT/dt 溫度微分模型研究。

本版變更 · BD+SF v.3.1（26-0908）· 「c」版 · ET p.4 截距④

1. 26-0918 8b5c6f4：主線同步 B191（26-0917）與 B221/B220（26-0918），G001 參數與 v.3.1 演算法不變；供 G003/4/5 之後沿用。B191 then-branch 改 Wi = W(i−1) + dWi/8；B221 2221 R 在最終 Vb、SF 後 Vb×R、SF÷R。
2. 26-0920 1341986：主線同步 B2X1/B2X0（B211/B221/B231，取代 B221-only）。Ruda 26-0920：v3.x 留給 G004/5/1 或 G002/3 碰瓶頸時再導入，G001 c 線暫停在此。
3. 26-0908 16:22 ae0685a：改試 BD+SF v.3.1 + ET p.4（Ruda 同日 16:22 信）。v.3.1 只改權重次方：P3 = Q⁵、P2 = Q³ − P3、P1 = 1 − P2 − P3（v.3.0 為 Q²、Q−P3）。截距改回 p.4 的方案④：a0/b0/c0 = Vdc − 原值 = 0.015845 / 0.010690 / 0.015865，h0 仍 224.395。韌體以 #define BDSF_VB_VER 31 切換（30 = v.3.0）。Ruda：p.3 的 c 版「好像也沒比 b 好」，v.3.1 配 p.4 若 OK 就停在此組合跑一陣子，資料分析徹底後再處理最後的 residue。用 9/4、9/7、9/8 資料預估：v.3.1 與 v.3.0 各時刻差 <0.02 dps，p.4 比 p.3 高 0.4 dps（暖機 68 分鐘靜止 W 約 −3.8 dps），Tao≈18 mV 時權重 0.057/0.036/0.906，Vb 雜訊 5.9 µV；暖機 17 mV 殘差不受這兩項影響。
4. 26-0908 12:08 0192c98 「c」版：演算法換成 BD+SF v.3.0（Ruda 26-0907 附檔）。溫度權重改為 Q = exp(−|Ta−To|)、P3 = Q²、P2 = Q − P3、P1 = 1 − P2 − P3，Vb = P1·A + P2·B + P3·C。v.2.5 的 Tab/Tob/tt、固定 Q1/Q2/Q3 與 R 混合全部刪除。Ruda：「原來的 Qi 是固定預設值，現在是狀態的評估值；P1+P2+P3=1」。
5. Rm 自演算法刪除：V = Vd − Vb，不再乘 Rm = Vmc/⟨Vm⟩。韌體 Rm 恆為 1 僅供 4007 第 14 欄輸出相容；4010 改為 no-op（不再切換 RmOff）；k[]/k_RmOff[] 仍同值。Vmc 成為未使用常數。
6. ET p.3 26-0908（PFG-ET-ai1c_G001(p3)-260908）：a0 = b0 = c0 = Vdc = 0.017604（表上原值 0.001759/0.006914/0.001739 劃除，即 26-0906 討論的方案②），h0 225.076 → 224.395；a1…a7、b1…b3、c1…c7、h1…h7、k1…k7 與 26-0902 相同。
7. 版本命名與保留（Ruda 26-0908）：v.2.5 為「b」版，以 tag G001-v25-option4（ed24645，hex-files/2026-09-07/G001-4.hex）與 G002-2026rev1-frozen（5b0c17d，hex-files/2026-07-28/G002-re-B1X1.hex）凍結；G002 不換版，G003/4/5 之後才跟進 v.3.0。
8. 用 26-0907 的 4007 錄製預估 c 版靜止 W（Wz=0）：剛開機 −0.30、6 分鐘 −0.74、開機 60 分鐘 −4.34 dps（Vd−Vb = −19 mV）。權重在 Tao≈0.02 V 時為 P1≈P2≈0.02、P3≈0.96，Vb 幾乎等於 C(To)；暖機期間 dPdi/dTo 實測 −0.39 V/V、模型 +0.011 V/V，17 mV 暖機漂移仍未被溫度模型涵蓋——Ruda 預期下一步以「To/a/b/c 以外的微變參數」逐步壓低，驗收準則：|Vd−Vb| 多數時間 < 0.0x 甚至 0.00x，偶爾脫鉤但看得出回追。
9. （v.2.5 期間，26-0902～0907）全新擬合 ET v.7.4 p.3（26-0902）取代 2025-06 的舊 G001：T 20→25 °C、Vdc 0.000751→0.017604、Vmc 0.893→1.718、a/b/c/h/k 全部重擬；RmOff=1（Ruda 確認 Rm Off）、Q/R 沿用 v.2.5 的 0.07/0.03/0.9·0.2；截距經 26-0905～0906 討論改為方案④（Vdc−原值，3c60ff1→182f22b→475b1d1），因 p.3 的 a0/b0/c0 少了 +Vdc 使 Vb 貼底。
10. 數值檢查：k2/k0 = 1.57%，SF 在 120→600 deg/s 漂 +10.8%（G002-260729 為 +10.6%、G008 為 +9.4%，同一級）；h0 改 224.395 後 SF 全區間僅低 0.68 dps/V。
11. 26-0903 f6f07b1：新增 4017 指令 {Vd, Vb, S1…S7, Δt}（CommandSet v.26-0902 p.3 增項）。S1…S7 = ADC1 rank 1…7 = PC0 PC1 PC2 PC3 PA0 PA1 PA4 → 韌體變數 Vs Vm To Ta Tb Vx Vmd（9963a9a 依 Ruda 26-0903 腳位表修正）。同時把 ADC1/ADC2 全部 14 路 SamplingTime 由 8.5 → 16.5 cycles；472605d 修正 MX_ADC2_Init 誤校正 hadc1。

1 · 模型參數

單元

Model 100 / Ser 1

校正溫度 T

25 °C

Vdc / Vsc / Vmc

0.017604 / 0 / 1.71784

Toc / Tac / Tbc / Tcc

1.70617 / 1.67288 / 1.73511 / 1.74617

演算法版本

BD+SF v.3.1（26-0908）· 「c」版 · ET p.4 截距④

SF 表示法

h[] 多項式 k0（v.2.5，無 Szc）

2 · 多項式係數（i = 0…7）

a/b/c 溫度補償多項式；k scale-factor 多項式；h SF 零次項溫補。

3 · 演算法（本模型）

套用 主規格 §5 共用訊號鏈，差別只在本頁參數：

1. 溫度補償：a/b/c 對 (To−Toc)/(Ta−Tac)/(Tb−Tbc) 各算 8 階多項式 → 權重 Q=exp(−|Ta−To|)、v.3.1：P3=Q⁵、P2=Q³−P3、P1=1−P2−P3（v.3.0：Q²、Q−P3；P1→A、P2→B、P3→C，和恆為 1） → 混合得 Vb。
2. 有效訊號：V = Pdi − Vb（v.3.0：Rm 已自演算法刪除，V = Vd − Vb）。
3. Scale factor：v.2.5 表示法：ET 已取消 Szc 欄位，k0 全由 h[] 決定 —— 執行期 k0 = Σ h[n]·zⁿ（z = To−Toc，n = 0…7），SF = k0+k[1]·V+…+k[7]·V⁷。z=0 時 k0 = 224.395；數值掃描 z∈[−0.5, +0.5] 時 k0 落在 167–188 之間，平滑無發散。
4. 角速度：W = SF·V（dps）→ 扣靜態 Wz → B16x–B19x 濾波 → 積分成角度 A。

4 · 出處與更新

最後更新

Embedded Table（RUDA 參數）：2026-09-08 · ET v.7.4 p.4「c」版 截距④（PFG-ET-ai1c_G001(p4)-260908）　·　韌體 commit：2026-09-08（ae0685a）

原始碼

main.c 的 PFG100-G001 區塊　·　hex-files/<日期>/G001.hex