【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
zt2012
1楼-- · 2020-02-13 03:43
你敢说你每次跑之前不看看陀螺仪零点有没有变化?
zt2012
2楼-- · 2020-02-13 07:46
我也没有研究卡尔曼,我当时也是只认为互补够了,但是,那是在我认为针对于这个比赛,够了,只是玩玩。
rockyyangyang
3楼-- · 2020-02-13 09:34
zt2012 发表于 2014-9-11 18:36
你敢说你每次跑之前不看看陀螺仪零点有没有变化?

没看,在车子启动之前,我是会放着不动,3S后等系统平稳后才启动的。可以说实在初始化那边加入了延时。
你觉得互补滤波用在平衡车上抑制零点的效果不好?
zt2012
4楼-- · 2020-02-13 14:59
 精彩回答 2  元偷偷看……
bli19
5楼-- · 2020-02-13 20:43
zt2012 发表于 2014-9-11 18:44
开机自校准,我一开始也是这样用的。但是发现一个问题,本人手抖,找不到完美的平衡点。所以换方案了,每 ...

赞成换环境重新校准,不管是用什么滤,不换肯定有偏差
bingxiin8
6楼-- · 2020-02-14 00:23
好复杂,学习了

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