本文關(guān)鍵詞： 姿態(tài)解算 運動加速度 互補濾波 卡爾曼濾波 MEMS傳感器　出處：《中國測試》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對傳統(tǒng)姿態(tài)參考系統(tǒng)姿態(tài)解算容易受到載體運動加速度的干擾,導(dǎo)致系統(tǒng)精度變低、穩(wěn)定性變差等問題,提出一種改進的卡爾曼濾波算法。該算法建立基于四元數(shù)的慣性系統(tǒng)姿態(tài)解算數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)載體運動加速度的大小,適時調(diào)整卡爾曼濾波器的量測噪聲方差的大小,以此減弱卡爾曼濾波過程中運動加速度對姿態(tài)角解算精度的影響。采用MEMS三軸陀螺儀、加速度計和磁阻傳感器完成載體在電梯升降過程中的測量,對實驗測量數(shù)據(jù)進行姿態(tài)解算,結(jié)果表明改進后的卡爾曼濾波算法能夠有效減小運動加速度對姿態(tài)解算的影響,姿態(tài)角的均方根誤差相對于傳統(tǒng)的姿態(tài)參考系統(tǒng)降低約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.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)機械工程學(xué)院;
【分類號】：TP212;TN713

【參考文獻】

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本文編號：1503901