dinamica-omni-3-ruedas

name

dinamica-omni-3-ruedas

description

Use when changing ANY motion control on the CENTRAL board (strafe, rotation, heading hold, PID gains, speeds) of the IITA omni-3 robots - or when the robot drifts, rotates parasitically while strafing, moves "aplastado" in diagonal, or behaves differently below/above certain speeds. Contains the measured plant model - wheel geometry, PWM floors, FLOOR_SCALE behavior, parasitic yaw, physical minimums, validated speed regimes from bench data.

Dinámica del robot omni-3 IITA (planta MEDIDA — banco 2026-05/06)

Principio central

Este robot NO es un omni ideal: tiene pisos de PWM por rueda que cuantizan el actuador. TODO diseño de control debe elegir primero el RÉGIMEN en que opera:

Régimen	Velocidad	Comportamiento	Control viable
Cuantizado	< ~420 mm/s	Los comandos se aplastan/escalan a los pisos; el giro es casi todo-o-nada	Strafe puro + correcciones por PULSOS o PFM (ver control-pid-zona-muerta)
Proporcional	≥ ~420 mm/s	La rueda dominante queda SOBRE su piso → el mixer respeta proporciones	PID continuo clásico funciona (así corre el delantero a 400-700)

La planta (números medidos)

• Geometría: 3 ruedas, WHEEL_ANGLES_DEG={330,210,90} (M1 del-IZQ, M2 del-DER, M3 trasera). Strafe lateral puro: fronts a 0.5·vx, trasera a 1.0·vx.
• Pisos de PWM: MOTOR_MIN_PWM={70,70,107} (ambos robots; trasera alineada pide ~1.5× el PWM de las oblicuas, no 2×, por fricción). Bajo el piso una rueda NO gira.
• CENTRAL_FLOOR_SCALE (envs del arquero): escala UNIFORME el vector de PWMs para que la dominante alcance su piso → dirección fiel, pero amplifica también la componente omega del comando (una corrección chica sale multiplicada).
• Deriva parásita del strafe: ~80°/s de yaw CRUDO (lazo abierto; es la perturbación que el integrador/PI debe cancelar). Tras {70,70,107} + MOTOR_EFF_X100 el RESIDUAL baja a ~8°/s (banco 2026-06-14). Es SISTEMÁTICA → feedforward/integrador, NO con P puro capado bajo.
• Rotación mínima física con pisos: ~300°/s — el robot no sabe girar despacio parado; los giros finos van por pulsos cortos (40-80 ms) + asentamiento.
• Kickstart {145,145,150} PWM ×40 ms (factor ×9.9) en cada arranque parado→movimiento (detrás de -DCENTRAL_MOTOR_KICKSTART, activo en producción): el primer golpe es FUERTE. Historia: 2025 factor 1.8 → 2026-06-09 {130,130,140} → 2026-06-14 {145,145,150} (el CÓDIGO manda). Para más impulso subir la VENTANA (ms), no el cap (térmico ~150).
• Motores brushed 5V alimentados a 7,4 V: burn cap 150 PWM (freno térmico, NUNCA subir).
• MOTOR_PWM_NOISE_THRESH = 5 (|PWM|≤5 → manda 0, no zumba parado). MOTOR_EFF_X100 {100,100,131} R1 / {100,100,115} R2 (eficiencia por rueda; palanca preferida sobre el piso para enderezar el strafe — no mete yaw parásita).

⚠️ ANTES DE TUNEAR motor/arquero: NO re-derivar — ya está medido y documentado. Doc-prosa canónico de TODAS las perillas (rango + qué pasa al subir/bajar + qué NO hacer): docs/firmware/GUIA-DE-TUNING-CENTRAL.md y docs/firmware/MOTION-CONTROL-ACTUAL.md. Lazo de rumbo + latencias del arquero: docs/firmware/CONTROL-ARQUERO-LATERAL-Y-LATENCIAS.md. FSM/estrategia del arquero: docs/firmware/FSM-ARQUERO-ESTADOS.md. Fuente de verdad de los VALORES concretos = el código (config_central.h, motors_zircon.cpp, strategy.cpp).

Hechos validados en banco (no re-descubrir)

• Strafe puro (ω=0) a 200 mm/s con mezcla {70,70,107}: derecho y estable ✅.
• Strafe + ω continuo capado a 40°/s: runaway (pierde contra los 80°/s) ❌ (2026-06-12).
• Strafe + ω continuo P=3 capado a 120°/s: oscila ±140° y trompea (cuantización) ❌ (2026-06-12).
• Heading hold continuo del delantero a 400-700 mm/s: funciona ✅ (régimen proporcional).
• Pulsos parados 35°→ corte en vivo + settle 700 ms: estables ✅ (patrulla v3.3).
• Escape/strafe lateral: velocidad TOPE ~470 mm/s. Arriba la trasera satura → la huida sale DIAGONAL (no recta). Para más distancia/despegue se sube el TIEMPO, NO la velocidad (banco María: 600→900→1300→1700 ms). El "transitorio de arranque" de la trasera ES esta misma diagonal de saturación.
• Trim traslacional (vy de corrección): tope físico ±19 mm/s. Arriba la trasera se dispara a su piso 107 = patada lateral brusca. Vale para el heading-hold lateral y para el control de profundidad Y.
• Recto-atrás con gyro-hold ≤10°/s: estable; trims traslacionales tope ±19 mm/s (más dispara la trasera por su piso).
• Convenciones: +Y=frente, +X=derecha, ω CCW+; omega*100 viaja en int16 → clamp total ≤327°/s o desborda con signo invertido.

Errores comunes

• Diseñar control "de libro" ignorando el régimen → falla con síntomas confusos.
• Mezclar ω con strafe lento sin PFM/pulsos → trompo u oscilación (medido 2×).
• Comandar < ~420 mm/s en diagonal: las componentes dispares se aplastan a pisos → dirección basura (la lección de los "círculos" del GOTO_LINE diagonal).
• Olvidar que FLOOR_SCALE amplifica el omega junto con el strafe.

REQUIRED SUB-SKILL: para diseñar el lazo sobre esta planta usar control-pid-zona-muerta (PFM, deadband, PI-feedforward, titración de banco).