Синтез та аналіз комплементарного фільтра для визначення орієнтації рухомого об’єкта
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.59.13635Ключові слова:
Комплементарний фільтр, орієнтація рухомого об’єкта, гіроскоп, акселерометр, магнітометрАнотація
Розглянуто проблеми синтезу та аналізу комплементарних фільтрів, використовуваних під час визначення орієнтації рухомих об'єктів. У статті досліджується комплементарний фільтр в довільно розташованій еталонній системі координат, що визначається специфікою функціонування вимірювального пристрою. Представлено передавальні функції контролера у каналах корекції за сигналами акселерометра і магнітометра. Показано, що при використанні гіроскопа і акселерометра виникає дрейф відносно усіх осей еталонної системи координат. Отримано співвідношення для розрахунку цих дрейфів. Спрощені рівняння комплементарного фільтра було отримано відносно похибки орієнтації. Проаналізовано вплив структури передавальної функції контролера в каналі корекції за сигналами акселерометра на статичну похибку комплементарного фільтра. Показано, що при перетворенні кутів орієнтації в систему координат з вертикальною віссю можна усунути статичні похибки магнітометра щодо горизонтальних осей, при цьому похибка щодо вертикальної осі зберігатиметься.
Ключові слова:Посилання
Mark Euston, Paul Coote, Robert Mahony, Jonghyuk Kim and Tarek Hamel, “A Complementary Filter for Attitude Estimation of a Fixed-Wing UAV,” 2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 22-26 Sept., 2008, pp. 340–345.
R. Mahony, T. Hamel, and Jean-Michel Pflimlin, “Complementary filter design on the special or-thogonal group SO(3),” in Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, CDC05, Seville, Spain, December 2005. Institute of Electrical and Electronic Engineers.
Fakhri Alam, Zhou ZhaiHe, and Hu JiaJia, “A Com-parative Analysis of Orientation Estimation Filters using MEMS based IMU,” 2nd International Con-ference on Research in Science, Engineering and Technology (ICRSET’2014), March 21-22, 2014 Du-bai (UAE), pp. 86–91.
Suthanthira Vanitha N., M. Mahi, and V. Patanisamy, “Magnetic and Inertial Orientation Tracking Human into Networked Synthesis Environment,” Interna-tional Jornal of Soft Computing, 1(4), pp.. 271–278, 2006.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
