基于變步長動(dòng)量梯度下降法的姿態(tài)解算算法
發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 05:34
針對(duì)基于MEMS的姿態(tài)測量系統(tǒng)因?yàn)榇嬖谡`差而導(dǎo)致姿態(tài)解算漂移的問題,提出一種基于變步長動(dòng)量梯度下降的姿態(tài)解算算法。該算法從傳感器數(shù)據(jù)去噪和姿態(tài)解算兩部分提高姿態(tài)解算精度。在傳感器數(shù)據(jù)去噪方面,為了工程實(shí)用,降低微處理器計(jì)算量,提出一種改進(jìn)遞推限幅均值濾波算法;在姿態(tài)解算方面,在梯度下降法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)自適應(yīng)步長,使用動(dòng)量梯度優(yōu)化每次迭代方向,使得每次迭代后誤差最小,同時(shí)使用動(dòng)態(tài)限幅濾波抑制角度振蕩。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明了所提算法的有效性和優(yōu)越性。
【文章來源】:電光與控制. 2020,27(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
地面坐標(biāo)系與機(jī)體坐標(biāo)系
靜態(tài)陀螺儀xb軸濾波結(jié)果
選取低通截止頻率ωc=98 Hz[11],將加速度計(jì)靜置于水平平面,以xb軸數(shù)據(jù)(真值為0)為例,濾波結(jié)果如圖3所示。巴特沃斯濾波后xb軸均方誤差為4.68×10-4 m/s2,融合濾波后為8.23×10-5 m/s2,有效提高了數(shù)據(jù)精度,減小了異常值帶來的影響。因此,融合濾波有著良好的濾波性能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Application of Genetic Algorithm in Estimation of Gyro Drift Error Model[J]. LI Dongmei,BAI Taixun,HE Xiaoxia,ZHANG Rong. Aerospace China. 2019(01)
[2]四旋翼飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法[J]. 王偉,房德國,胡鎮(zhèn),華錫焱,潘梟. 電光與控制. 2019(03)
[3]捷聯(lián)慣導(dǎo)互補(bǔ)濾波姿態(tài)融合算法設(shè)計(jì)[J]. 杜瑾,趙華超,鄭哲,王祥,司迎利. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]MEMS陀螺儀漂移和噪聲的分析和補(bǔ)償[J]. 劉孝博,陳光武,王迪,王登飛. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]基于梯度下降法的四旋翼無人機(jī)姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)[J]. 劉青文,郭劍東,浦黃忠,甄子洋. 電光與控制. 2018(05)
[6]運(yùn)動(dòng)加速度抑制的動(dòng)態(tài)步長梯度下降姿態(tài)解算算法[J]. 章政,王龍,曾聰. 信息與控制. 2017(02)
[7]一種自適應(yīng)互補(bǔ)濾波姿態(tài)估計(jì)算法[J]. 王立,章政,孫平. 控制工程. 2015(05)
[8]四旋翼飛行器姿態(tài)估計(jì)方法[J]. 饒康麒,劉小明,陳萬春. 電光與控制. 2015(05)
本文編號(hào):2974317
【文章來源】:電光與控制. 2020,27(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
地面坐標(biāo)系與機(jī)體坐標(biāo)系
靜態(tài)陀螺儀xb軸濾波結(jié)果
選取低通截止頻率ωc=98 Hz[11],將加速度計(jì)靜置于水平平面,以xb軸數(shù)據(jù)(真值為0)為例,濾波結(jié)果如圖3所示。巴特沃斯濾波后xb軸均方誤差為4.68×10-4 m/s2,融合濾波后為8.23×10-5 m/s2,有效提高了數(shù)據(jù)精度,減小了異常值帶來的影響。因此,融合濾波有著良好的濾波性能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Application of Genetic Algorithm in Estimation of Gyro Drift Error Model[J]. LI Dongmei,BAI Taixun,HE Xiaoxia,ZHANG Rong. Aerospace China. 2019(01)
[2]四旋翼飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法[J]. 王偉,房德國,胡鎮(zhèn),華錫焱,潘梟. 電光與控制. 2019(03)
[3]捷聯(lián)慣導(dǎo)互補(bǔ)濾波姿態(tài)融合算法設(shè)計(jì)[J]. 杜瑾,趙華超,鄭哲,王祥,司迎利. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]MEMS陀螺儀漂移和噪聲的分析和補(bǔ)償[J]. 劉孝博,陳光武,王迪,王登飛. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]基于梯度下降法的四旋翼無人機(jī)姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)[J]. 劉青文,郭劍東,浦黃忠,甄子洋. 電光與控制. 2018(05)
[6]運(yùn)動(dòng)加速度抑制的動(dòng)態(tài)步長梯度下降姿態(tài)解算算法[J]. 章政,王龍,曾聰. 信息與控制. 2017(02)
[7]一種自適應(yīng)互補(bǔ)濾波姿態(tài)估計(jì)算法[J]. 王立,章政,孫平. 控制工程. 2015(05)
[8]四旋翼飛行器姿態(tài)估計(jì)方法[J]. 饒康麒,劉小明,陳萬春. 電光與控制. 2015(05)
本文編號(hào):2974317
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