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CRSl0陀螺儀及其在角速率與轉角測量中的應用

作者: 時間:2010-11-08 來源:網(wǎng)絡 收藏

2.3 軟件設計
圖4是系統(tǒng)的軟件設計流程。程序啟動進入系統(tǒng)初始化,接下來向寫控制指令,以設置工作在需求的模式下,然后讀取返回的數(shù)據(jù)并進行解算,最后通過存儲數(shù)據(jù)到SD卡中并在液晶模塊中顯示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/195235.htm

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3 試驗結果
為了驗證系統(tǒng)和轉角的效果,采用姿態(tài)與航向參考系統(tǒng)(attitude and heading reference system)AHRS500GA-226傳感器作為參考進行測試。AHRS500GA-226是Crossbow Technology公司的一款高精度的IMU。將兩系統(tǒng)固定安裝在同一平臺上,使的角平面與AHRS的YAW平面(航向角和航向角平面)相一致。比較兩個系統(tǒng)輸出的角速率和角度數(shù)據(jù),得到如圖5所示的結果。

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由圖中5可看出,CRSl0所測量的角速率與AHRS測量得到的角速率運動的趨勢一致,AHRS的結果比較平滑。CRSl0有噪聲,局部陡峭。在靜止和小角速率運動時兩者測量結果基本重合,誤差在0.1(°)/s左右。在大角度運動和急速轉動時,兩者的重合效果不佳,誤差較大,有達到7(°)/s。這是由于AHRS得到的數(shù)據(jù)是經(jīng)過濾波和數(shù)據(jù)融合處理的。角度測量的趨勢一致,在局部重合的比較好。但角度測量的誤差比較大。原因在于本文使用的角度計算方法:1)使用的是原始的角速率數(shù)據(jù),角速率沒有經(jīng)過濾波處理,噪聲較大,積分疊加到角度上得到的偏差亦較大;2)使用的是簡單的積分求角度,沒有補償,沒有平滑。綜上可知,角速率測量效果比較好,角度測量可行,但算法有待提高。

4 結論
基于LMS8962 ARM微處理器與CRSl0的角速率與轉角測量系統(tǒng)角速率測量誤差平均為0.550(°)/s,最大達到7(°)/s,在小角速率測量時效果比較好。轉角測量誤差平均誤差為2.5°,測量精度有待進一步提高。造成角度測量誤差的原因主要是沒有對得到的角速率進行濾波和數(shù)據(jù)的融合。濾波算法和融合算法的使用和完善是該系統(tǒng)今后要完善的主要工作。從測量的結果來看,只要做好濾波和融合的處理,提高系統(tǒng)的精確性是可行的。

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