当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于MEMS传感器的高精度姿态角测量研究

发布时间:2018-02-11 20:11

  本文关键词: 姿态解算 运动加速度 互补滤波 卡尔曼滤波 MEMS传感器 出处:《中国测试》2017年02期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对传统姿态参考系统姿态解算容易受到载体运动加速度的干扰,导致系统精度变低、稳定性变差等问题,提出一种改进的卡尔曼滤波算法。该算法建立基于四元数的惯性系统姿态解算数学模型,并根据载体运动加速度的大小,适时调整卡尔曼滤波器的量测噪声方差的大小,以此减弱卡尔曼滤波过程中运动加速度对姿态角解算精度的影响。采用MEMS三轴陀螺仪、加速度计和磁阻传感器完成载体在电梯升降过程中的测量,对实验测量数据进行姿态解算,结果表明改进后的卡尔曼滤波算法能够有效减小运动加速度对姿态解算的影响,姿态角的均方根误差相对于传统的姿态参考系统降低约40%。
[Abstract]:In view of the traditional attitude reference system attitude solution is easy to be disturbed by the acceleration of the carrier motion, which leads to the system precision become lower, the stability of the system becomes poor, and so on. An improved Kalman filter algorithm is proposed, which establishes a quaternion based mathematical model for attitude calculation of inertial system, and adjusts the measurement noise variance of Kalman filter in time according to the acceleration of carrier motion. In order to reduce the influence of motion acceleration on attitude angle resolution accuracy during Kalman filtering, the MEMS three-axis gyroscope, accelerometer and magnetoresistive sensor are used to measure the carrier in the elevator lifting process. The results show that the improved Kalman filter algorithm can effectively reduce the effect of motion acceleration on attitude resolution, and the RMS error of attitude angle is about 40% lower than that of traditional attitude reference system.
【作者单位】: 西南交通大学机械工程学院;
【分类号】:TP212;TN713

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 米刚;田增山;金悦;李泽;周牧;;基于MIMU和磁力计的姿态更新算法研究[J];传感技术学报;2015年01期

2 王励扬;翟昆朋;何文涛;徐建华;;四阶龙格库塔算法在捷联惯性导航中的应用[J];计算机仿真;2014年11期

3 吕印新;肖前贵;胡寿松;;基于四元数互补滤波的无人机姿态解算[J];燕山大学学报;2014年02期

4 卢志才;高敏;贾春宁;;基于地磁测量的火箭弹滚转角解算误差补偿方法研究[J];中国测试;2014年02期

5 杜波;刘Ym昕;;人体姿态检测装置的设计[J];长春工程学院学报(自然科学版);2012年04期

6 陈旭光;杨平;陈意;;MEMS陀螺仪零位误差分析与处理[J];传感技术学报;2012年05期

7 郭晓鸿;杨忠;陈U,

本文编号:1503901


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1503901.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户16c24***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com