Exponenta Banner

Удалите смещение из измерения скорости вращения

Скрипт Open Live Script

В этом примере показано, как удалить смещение гироскопа из IMU использование imufilter.

Используйте kinematicTrajectory создать траекторию с двумя частями. Первая часть имеет постоянную угловую скорость приблизительно y-и оси z. Вторая часть имеет различную скорость вращения во всех трех осях.

duration = 60*8;
fs = 20;
numSamples = duration * fs;
rng('default') % Seed the RNG to reproduce noisy sensor measurements.

initialAngVel = [0,0.5,0.25];
finalAngVel = [-0.2,0.6,0.5];
constantAngVel = repmat(initialAngVel,floor(numSamples/2),1);
varyingAngVel = [linspace(initialAngVel(1), finalAngVel(1), ceil(numSamples/2)).', ...
    linspace(initialAngVel(2), finalAngVel(2), ceil(numSamples/2)).', ...
    linspace(initialAngVel(3), finalAngVel(3), ceil(numSamples/2)).'];

angVelBody = [constantAngVel; varyingAngVel];
accBody = zeros(numSamples,3);

traj = kinematicTrajectory('SampleRate',fs);

[~,qNED,~,accNED,angVelNED] = traj(accBody,angVelBody);

Создайте imuSensor Система object™, IMU, с неидеальным гироскопом. Вызовите IMU с ускорением основной истины, скоростью вращения и ориентацией.

IMU = imuSensor('accel-gyro', ...
    'Gyroscope',gyroparams('RandomWalk',0.003,'ConstantBias',0.3), ...
    'SampleRate',fs);

[accelReadings, gyroReadingsBody] = IMU(accNED,angVelNED,qNED);

Создайте imufilter Системный объект, fuse. Вызовите fuse со смоделированными показаниями акселерометра и показаниями гироскопа.

fuse = imufilter('SampleRate',fs, 'GyroscopeDriftNoise', 1e-6);

[~,angVelBodyRecovered] = fuse(accelReadings,gyroReadingsBody);

Постройте скорость вращения основной истины, показания гироскопа и восстановленную скорость вращения для каждой оси.

Скорость вращения возвращена в imufilter компенсирует эффект смещения гироскопа в зависимости от времени и сходится к истинной скорости вращения.

time = (0:numSamples-1)'/fs;

figure(1)
plot(time,angVelBody(:,1), ...
     time,gyroReadingsBody(:,1), ...
     time,angVelBodyRecovered(:,1))
title('X-axis')
legend('True Angular Velocity', ...
       'Gyroscope Readings', ...
       'Recovered Angular Velocity')
ylabel('Angular Velocity (rad/s)')

figure(2)
plot(time,angVelBody(:,2), ...
     time,gyroReadingsBody(:,2), ...
     time,angVelBodyRecovered(:,2))
title('Y-axis')
ylabel('Angular Velocity (rad/s)')

figure(3)
plot(time,angVelBody(:,3), ...
     time,gyroReadingsBody(:,3), ...
     time,angVelBodyRecovered(:,3))
title('Z-axis')
ylabel('Angular Velocity (rad/s)')
xlabel('Time (s)')

Документация Sensor Fusion and Tracking Toolbox
Поддержка