W ramach pracy przedstawiono metody numeryczne oraz filtry cyfrowe umożliwiające korekcję sygnału pomiarowego uzyskanego podczas badań doświadczalnych parametrów ruchu pojazdu. Wykorzystany moduł pomiarowy nawigacji inercyjnej składa się z trójosiowych akcelerometrów, żyroskopów wykonanych w technologii MEMS oraz magnetometru. Zebrane dane pomiarowe umożliwiły odniesienie ich do punktu w przestrzeni trójwymiarowej, w celu wyznaczenia trajektorii ruchu pojazdu. W artykule przedstawiono metody numeryczne obrotu lokalnego układu współrzędnych do układu globalnego oraz wybrane filtry cyfrowe umożliwiające wygładzanie sygnału pomiarowego w czasie rzeczywistym.
EN
The work presents numerical methods and digital filters that enable correction of the measurement signal obtained during experimental tests of vehicle motion parameters. The inertial navigation measuring module used consists of three-axis accelerometers, gyroscopes made in MEMS technology and a magnetometer. The collected measurement data made it possible to refer them to a point in three-dimensional space in order to determine the trajectory of vehicle movement. The article presents numerical methods of rotation of the local coordinate system to the global system and selected digital filters enabling smoothening the measurement signal in real time.
W pracy przedstawiono koncepcję, projekt i wyniki badań laboratoryjnych układu do pomiaru drgań w napędzie bezpośrednim. W konstrukcji układu wykorzystano wykonane w technologii MEMS akcelerometr i żyroskop (zawarte w układzie scalonym LSM9DS0). Algorytm wykorzystanego do fuzji sygnałów filtru komplementarnego został zaimplementowany na procesorze STM-32. Przeprowadzone zostały testy dla wybranych nastaw filtru komplementarnego. Wyniki badań potwierdziły poprawność przyjętych rozwiązań.
EN
The paper presents the concept, design and results of laboratory tests for the measurement of vibrations in the direct drive. In the system accelerometer and gyroscope MEMS (included in the chip LSM9DS0) has been used. The complementary filter algorithm, used for fusions of the signals, has been implemented on the STM-32 microcontroller. Tests were conducted for the selected complementary filter settings. The results confirmed the appropriateness of the solutions.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano sposób estymacji orientacji obiektu w przestrzeni trójwymiarowej z wykorzystaniem filtru komplementarnego. Wykorzystano konstrukcję filtru komplementarnego dla każdego z trzech kątów Eulera. Fuzja danych w tej filtracji polega na poprawie kątów wyznaczonych z układu akcelerometrów i magnetometrów oraz kątów z żyroskopów, zakładając rozdzielność częstotliwościową zakłóceń w tych dwóch kanałach pomiarowych. Celem opracowania jest analiza metod wyznaczania kątów z żyroskopu na potrzeby filtru komplementarnego i ich wpływu na dokładność estymacji orientacji. Zaproponowano metodę niezależnego całkowania pomiarów z żyroskopów, całkowania prędkości kątowych po uprzednim przeliczeniu ich do układu nawigacyjnego oraz macierzowego całkowania równania rotacji. Analizę wykonano na danych z symulatora czujnika IMU oraz dla danych pomiarowych z rzeczywistego sensora IMU.
EN
In the paper complementary filter is presented for estimating 3D orientation. The main aim of this paper is to analyze methods of determining the angles from gyroscopes. Angles from gyro are calculated by integration measurements directly in sensor frame, by integration angles velocity after transformation to navigation frame and by strapdown integration. Analysis of the complementary filter is presented for data from real IMU sensor and for data from IMU signal simulator.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.