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研究MPU9250多轴姿态传感器在无人机上的姿态信息采集,通过对九轴传感器内的陀螺仪,重力加速度计,磁力计的数据接收后,结合卡尔曼滤波算法对其数据进行精准的解算;搭建了一个无人机姿态模拟的物理实验平台,进行无人机运动状态下的信息采集;最后,在MATLAB的数据仿真下测试其性能。实验结果表明该方法可使无人机信息采集的精准度提升一倍。 相似文献
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为测试小体积自旋弹的姿态,采用了地磁传感器和陀螺传感器的组合测试系统.结合地磁传感器和陀螺传感器的特点,提出了利用卡尔曼滤波算法来完成弹体姿态测试,并进行了仿真验证.仿真结果表明:方法可有效解决由于零漂导致陀螺解算误差随时间累计的问题,提高了姿态解算精度,从而实现小型弹箭弹体姿态信息的实时解算. 相似文献
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对于大角度、大范围、复杂场景的快速扫描成像系统,除了要进行任意运动和动态采集建模外,还要对激光传感器的姿态和位置进行实时精确的描述.基于此要求,文中构建了一种基于小型无人直升机机载激光扫描传感器的三维建模成像系统,并设计了一种分步式串级滤波算法,将激光测距传感器得到的距离信息,与小型无人直升机惯性导航系统解算的姿态与位置数据进行融合,实现空间扫描点到基准坐标系的映射,并完成2D行扫描到3D空间的扩展,建立现实世界的3D数字模型. 相似文献
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将信息处理技术引用到气固两相流参数检测中,初步探讨了应用数据融合技术及互相关技术进行固相颗粒界面平均速度的检测。采用两种方案确定上、下游传感器渡越时间,包括每对传感器采集的数据先进行互相关分析再进行数据加权融合,以及对所有传感器采集的数据先进行融合处理,再对其进行相关分析。通过对这两种信息处理方案进行仿真研究,得到稳定且正确的仿真结果。 相似文献
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为了响应节能环保、绿色出行倡议,缓解城市交通拥挤状况,提出一种基于 STM32F103C8T6 芯片控制的两轮平衡小车设计方案。以 MPU-6050 作为小车姿态传感器获取小车车体倾角和角速度,基于卡尔曼滤波算法对姿态传感器采集到的的数据进行滤波融合,利用霍尔编码器测量小车车轮转向和转速,运用 PID 算法对控制要求和采集的数据信息进行计算分析并输出控制 PWM,经由 TB6612 电机驱动模块驱动电机,实现小车自主平衡并具备一定的抗干扰能力。另外小车通过蓝牙模块与手机 APP 通信,可通过手机端控制小车前进、后 退、转弯等动作。 相似文献
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《实验室研究与探索》2016,(5):146-150
针对小车控制系统的复杂性,设计一个以STM32F103C8T6微处理器为主控制器,以MPU-6050传感器为姿态检测部件的自平衡小车系统。由于陀螺仪和加速度计在测量时存在噪声干扰和随机漂移误差,采用卡尔曼滤波算法对陀螺仪和加速度计数据进行融合,补偿传感器测量误差,计算出小车倾角与角速度的最优估计值。并以最优姿态角和小车速度为反馈量构成双闭环控制,利用PID控制算法实现小车系统的自平衡控制。通过系统的软硬件设计、调试及运行情况,证明自平衡小车能够稳定地实现自平衡控制。 相似文献
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分析了两轮自平衡车的总体原理及数学模型,针对单个传感器在两轮平衡车姿态检测中存在的干扰和漂移误差问题,采用互补滤波算法对加速度计和陀螺仪输出的数据进行融合演算,对噪声干扰进行了良好的抑制,提高了输出姿态角的准确性。针对两轮平衡车自平衡控制问题,采用比例、积分、微分控制器,使平衡车的平衡系统得到良好的直立平衡控制。仿真数据和实验结果表明,该方法解决了单个传感器对姿态角测量误差大的问题,达到要求的控制性能。 相似文献
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加权融合算法是多传感器数据融合中的常用方法,但加权因子的确定非常困难并直接影响算法的性能.文章提出利用改进的粒子群优化算法对各个传感器的加权因子进行自适应优化,引入种群进化度、聚合度来反映种群的多样性,当种群多样性低于阈值时执行变异操作,并交替使用基于聚合度、进化度的自适应惯性权重函数,从而避免算法陷入局部最优解.通过UCI数据集测例表明本文算法是一种较有效的多传感器数据融合方法,相对其它算法具有较高的融合精度. 相似文献
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设计了智能航模遥控直升机的硬件电路,并对电路的设计要点做出分析;给出了程序控制框架,通过读取航模直升机上姿态传感器的数据,经过卡尔曼滤波后计算出直升机在空中的综合姿态,结合PID算法,实现航模遥控直升飞机的智能控制.该设计在智能航模直升飞机中得以验证,实验表明该系统降低了航模直升飞机的操作难度,减少了摔机的概率. 相似文献
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针对小型无人机上使用的MEMS惯性传感器在精度、噪声上存在的问题,采用卡尔曼滤波算法结合角度传感器、加速度传感器、磁阻传感器的传感信息,来解算姿态角最优值。采用四元素法确立了捷联矩阵,利用三轴陀螺仪传感器所得到的角速度信息建立系统状态方程,利用三轴加速度传感器和磁阻传感器信息建立了系统测量方程,进而设计了一种卡尔曼滤波器来滤除MEMS传感器存在的随机噪声,并解算出了小型无人机的姿态角。通过实验室静态测试和动态测试表明,无人机姿态角解算结果与实际值对比,误差能够控制在2°以内,可满足工程应用要求。 相似文献
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四轴飞行器作为一种飞行稳定、能任意角度灵活移动的飞行器,应用越来越广泛.本文设计的四轴飞行器是在动力学建模的基础上,通过陀螺仪与加速度传感器检测飞行器的平衡状态,由超声波电路检测飞行器飞行高度,结合无线收发电路采集的数据,应用PID算法控制飞行器的飞行姿态.实验结果表明设计的飞行器控制系统能较好地执行飞行任务. 相似文献
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《濮阳职业技术学院学报》2019,(4):55-58
在数据量测领域,对运动目标当前的运动状态进行滤波,并对目标未来的运动状态进行预测,讨论线性的数据平滑处理、最小二乘和卡尔曼滤波,通过非线性地扩展卡尔曼滤波进行仿真实验。线性与非线性滤波方法是多传感器数据预处理的主要工具,仿真实验表明,滤波方法能够有效处理运动目标量测误差。 相似文献
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为了减少节点传输数据量和网络总能量的消耗,本文针对特定应用模型,提出了基于卡尔曼滤波的数据融合算法,并用MATLAB工具进行仿真实验,证明该融合方法提高数据精确度和可信度. 相似文献
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三自由度球型电机的检测技术是三自由度电机控制的重要技术,文章针对三自由度球型电机的检测技术,分析了三自由度电机的姿态检测、转速检测和转矩检测的方法.利用MEMS六轴传感器MPU6050的加速度、角速度和角度测量,完成对电机的检测系统研究,并设计了基于Labview的三自由度电机检测系统平台实物,通过MATLAB对传感器测量数据计算,验证了间接检测的有效性. 相似文献
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基于路标的轮式机器人定位是机器人导航系统研究的热点问题,本文阐述了扩展卡尔曼滤波定位算法,该算法将机器人的内部传感器里程计和外部传感器激光传感器所提供的数据融合后对机器人的位姿修正,进行准确定位。对该算法编写的仿真程序实验结果表明,该定位系统具有较高的精度,有效地保证了机器人的正确航向。 相似文献
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为了提高飞行姿态的测量精度,工程上一般使用滤波算法对测量数据进行滤波降噪处理,由于建立在线性递推估计框架之上的卡尔曼滤波算法在处理非线性问题时精度不佳,且无迹卡尔曼滤波算法无法保证正交且解算量大,于是容积卡尔曼滤波算法便应运而生了。由于采用了容积采样准则,其解算量仍然较大,为此本文基于乔列斯基分解原理改进了容积卡尔曼滤波的逆矩阵运算方法,使解算精度保持不变的同时能够大幅降低解算时间,为工程应用提供了一种参考。 相似文献
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针对目前仍有较多通航飞机无法获取姿态数据这一现状,根据通航飞机的运动规律,提出了一种基于MEMS惯性传感器的姿态数据采集方案,选择合适的传感器以及姿态解算算法。硬件设计完成后,利用全动模拟机进行实验,将采集的数据利用MATLAB进行仿真,与模拟机真实数据进行对比,误差在接受范围内,验证了系统的可行性。 相似文献
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