首先，已MPU6050为例：
三轴加速度：
重力矢量分解（物体倾斜时，将重力分解在三维坐标系中），通过三角函数关系，得到的Z轴与X轴的角度（Roll），Z轴与X轴的角度（Pitch），这两个是绝对角度，不会因为初始化位置不同而不同！！同时无法获得Yaw角度（与Z轴平行）。
三轴角速度：
单位时间，对角速度进行积分，即可直接得出三个角度，这三个角度是相对角度，因初始化位置不同而不同。
获取代码：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance==TIM4)
{
MPU_Get_Accelscope(accel_original);
MPU_Get_Gyroscope(gyro_original);
//通过加速度计算角度 => （Ax = 原始数据 / 灵敏度）2g == 16384 LSB/g : 4g == 8192 LSB/g
float ax = accel_original[0] / ACCEl_RATIO; //X轴加速度
float ay = accel_original[1] / ACCEl_RATIO; //Y轴加速度
float az = accel_original[2] / ACCEl_RATIO; //Z轴加速度
//计算俯仰角(pitch) - 绕Y轴旋转
pitch_a = atan2f(-ax, sqrtf(ay * ay + az * az)) * (180.0f / PI);
//横滚角(roll) - 绕X轴旋转
roll_a = atan2f(ay, sqrtf(ax * ax + az * az)) * (180.0f / PI);
//通过角速度计算角度 => Anglerate = ADCrate /灵敏度 250°/s == 131 LSB * s/° 500°/s == 65.5 LSB * s/°
float gx = gyro_original[0] * GYROSCOPE_RATIO ;
float gy = gyro_original[1] * GYROSCOPE_RATIO ;
float gz = gyro_original[2] * GYROSCOPE_RATIO ;
pitch_g += gy * 0.02;
roll_g += gx * 0.02;
yaw_g += gz * 0.02;
}
}注意：
1，旋转这三个角度时，顺序非常重要，因为不同的顺序可能导致完全不同的旋转效果
2，欧拉角还存在耦合问题，也被称为“万向节锁”（当物体的Pitch角度为±90度时，Roll和Yaw就会发生耦合，导致一个自由度的丢失）。
3，但使用四元数表示姿态时，不存在万向锁问题，同时数学运算中更为稳定，并且计算效率较高，因此可以更稳定地表示物体的任意姿态。
4，除了四元数还有旋转矩阵，轴角等，其中欧拉角是最直观，最符合人类思维的，欧拉角又分为动态欧拉角（坐标系随旋转而改变）又称内旋，与静态欧拉角（世界坐标系）又称外旋。
为什么三轴角速度能获得三个角度，还要使用各种算法进行多传感器融合？
陀螺仪有噪声，会漂移，时间间隔对其影响大，同时单一使用加速度获得pitch与roll适合慢速变化，是不完美的。
加速度与磁力噪声主要集中在高频段，角速度噪声主要集中在低频段
//关于-178到+178 的PID误差计算在PID控制中，角度的误差计算应该是最小角度差（即最短路径）。例如，从179度到-179度，实际差2度（而不是358度）。所以，在计算角度误差时，应该使用如下方法：
假设目标角度为target（度），反馈角度为feedback（度），两者都在-180~180度范围内。
计算误差：error = target - feedback
然后，将error调整到-180~180度范围内：
if (error > 180) error -= 360;
if (error < -180) error += 360;这样，179到-179的误差计算：target=-179, feedback=179 -> error = -179-179 = -358 -> 调整：-358+360=2度。
在文档1的PID计算中，并没有看到对角度误差进行这样的调整。在Pid_Calc函数中（文档2）是直接使用reference - feedback计算误差。因此，如果角度跨越180度，会导致很大的误差值，从而引起控制问题。
所以，如果使用-180~180度的范围，必须在计算角度误差之前进行上述调整。否则，当角度跨越180度时，控制会出现问题。
另一种方案是使用0~360度的范围，同样需要处理跨越0度的情况。例如，从1度到359度，实际差2度（而不是-358度）。处理方式类似：error = target - feedback
if (error > 180) error -= 360;
if (error < -180) error += 360;