加速度計得到位移?

stu0219

不好意思請問一下
老闆要求做加速度計的加速度二次積分得到距離
MCU: nordic 51822,sensor: freescale 8700
但是目前第一次積分就已經遇到問題,做一次單軸短距離的移動(~20cm)
就會有積分出來的速度會被誤判成等加速運動,距離也就跟著一直增加,理想情況是一次的移動加速度會相消最後讓速度達到零
因為誤差本身還蠻大的
這代表加速度本身的值不準??

我也試過sensor本身的HPF
加速度數據用卡爾曼濾波也沒有實際的改善,同時也嘗試參考了河海大學室內定位的論文

但是誤差情況還是相當嚴重

如果最後加速度距離的部分完成,在傾角不超過30度的情況下,重力加速度的影響可以不靠陀螺儀做修正嗎??
誠心求解

g921002

第一次積分為速度，再積分為位移。
問題是第一次積分的速度結果，會在你停止時收斂為0嗎？這是難點1
你有姿態資料對於體軸座標系轉導航座標系的力分解有做嗎？姿態資料如何被估算？這是難點2
難點1和難點2兩者因子通常有耦合(雞生蛋、蛋生雞問題)，尤其是你的sensor的姿態是加速規和陀螺的融合的結果。傾角不超過30度，sin(x)~x可是這個條件用在位移計算會發散超快的。

最後，對岸的定位的論文，90%以上是垃圾。你要相信它只怕走不少冤枉路~~~XD
如果看到用Kalman filter基本上可以跳過，因為它的假設大多有使用條件限制(只是paper不會跟你說)。

stu0219

我目前是卡在難點1,如果使用判斷式讓加速度趨近於零的時候讓速度為0似乎是比較能用,因為senosr在做移動的時候數據通常都是抖動的
但是遇到傾斜的部分(難點2)似乎還是會無效

因為目前只在單軸就遇到問題所以難點2還沒有實際做過,而且重點是這sensor只有加速度計沒有陀螺儀
我也看過freescale的AN3397文件,但是文件也只針對水平面做說明沒有說傾斜的部分
傾角說明在AN4248,但是計算公式是假設sensor只有重力加速度沒外力
連單軸的水平移動距離都有問題所以至少要先解決這個部分才能往下做
因為不確定單靠加速度計能做到的程度是多少
整理一下自己的問題:
1.加速度計本身的數據抖動濾波必要嗎??


2.加速度積分得出的速度會因為加速度不準確得到等速度運動


3.運動中的姿態還能利用加速度得到姿態嗎,有誤差的話還能做傾角修正嗎?


4.物體移動時空間的重力加速度影響,以三十度的傾角能利用姿態排除嗎??

5.如果加上陀螺儀就能解決以上問題??

不知道有沒有建議的方案可以給我一些方向??

g921002

先把數學模型建起來就一目瞭然了。

stu0219

數據圖表已經建過了
能否告訴我如何解決加速度造成最終速度會造成等速度運動讓位移不斷增加的問題就好??

g921002

數據圖表已經建過了
能否告訴我如何解決加速度造成最終速度會造成等速度運動讓位移不斷增加的問題就好??
stu0219 發表於 2014-1-13 09:52

不是數據圖表--->數學模型你推過了嗎？還有你使用環境的假設是？