【软件类】个人对互补滤波公式的解释,欢迎大家一起讨论

2020-02-11 09:07发布

做飞思卡尔的平衡车有三年了,我今天想分享一下自己的一点互补滤波上的一点心得解释,欢迎拍砖。

公式:Angle = (0.98)*(Angle + Gyro * dt) + (0.02)*(Acc);

1、其中Angle+Gyro*dt是积分部分。(角度+角速度*取样周期)。
2、(0.98)*(Angle + Gyro * dt),是高通部分,作用于陀螺仪上。
3、(0.02)*(Acc)是低通部分,作用于加速度计。
4、其中0.98,0.02是可以根据自己的情况修改的。公式原样应该是Angle = (a)*(Angle + Gyro * dt) + (1-a)*(x_acc);
时间常数t=(a*dt)/(1-a) , 得到a=t/(t+dt)。dt为取样周期,t为时间常数自己设定,一般小于1。
比如取样周期为100HZ,也就是0.01s,那么dt=0.01。时间常数设为0.5(对于不同的系统都不一样,自己试验),那么a=0.5/(0.5+0.01)=0.9804。
那么Angle = (0.9804)*(Angle + Gyro * dt) + (0.0196)*(Acc);
5、对于第4点,如果觉得有问题,我觉得还可以这么理解:陀螺仪采集回来的总是有滞后的,但是加速度计总是超前的,两者是需要综合的,我们相信陀螺仪多一点,相信加速度计少一点,是采集回来的角度可以更好的适应我们的系统。

PS:对于平衡车这个系统,个人认为互补滤波已经足够,没必要用那么高深的卡尔曼。说的错的地方请大神指出,也希望自己没误导友友们。
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77条回答
luckner
1楼-- · 2020-02-18 05:51
wljcom 发表于 2014-9-14 22:15
和倒立摆是不是有异曲同工之妙? 我该好好看看学习下

其实就是一个一阶倒立摆
luckner
2楼-- · 2020-02-18 10:41
 精彩回答 2  元偷偷看……
luckner
3楼-- · 2020-02-18 12:26
oner 发表于 2014-9-11 11:20
互补滤波不能有效纠正陀螺仪零漂,而卡尔曼可以有效纠正陀螺仪零漂问题,虽然高深,但确有其其它滤波器不能 ...

互补铝箔主要还是消除积分过程中由积分产生的飘逸吧
oner
4楼-- · 2020-02-18 13:56
luckner 发表于 2014-10-9 09:13
互补铝箔主要还是消除积分过程中由积分产生的飘逸吧

注意我说的是不能消除零漂(零点漂移)。
luckner
5楼-- · 2020-02-18 16:14
oner 发表于 2014-10-9 10:45
注意我说的是不能消除零漂(零点漂移)。

零点漂移通过卡尔曼铝箔可以消除?
rockyyangyang
6楼-- · 2020-02-18 19:42
luckner 发表于 2014-10-9 13:35
零点漂移通过卡尔曼铝箔可以消除?

和人对这方面也不是太清楚,但是个人觉得系统的温飘不能通过软件来消除,应该叫去改善。

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