реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Корректировка интеграла ДУС магнитометром
Mityan
сообщение Jun 13 2012, 13:23
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Кто выполнял, поделитесь, пожалуйста. Хотя бы в общих чертах.

Спасибо.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 13 2012, 14:07
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Mityan @ Jun 13 2012, 17:23) *
Кто выполнял, поделитесь, пожалуйста. Хотя бы в общих чертах.
Спасибо.

А хотя бы в общих чертах расскажите, что такое ДУС и его интеграл.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mityan
сообщение Jun 13 2012, 14:15
Сообщение #3


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Датчик угловых скоростей. Его еще МЕМС гироскопом называют.
Интегрирование сигнала ДУС по трем осям дает угловое положение объета - курс, крен, тангаж. Да вот беда - ошибка интегрирования накапливается. И хотя наше устройство лежит на столе, как мы видим глазом, все математические данные говорят о том, что оно медленно крутится.
Магнитное поле Земли относительно статично, вращение устройства приводит к изменениям проекций вектора магнитного поля на оси, из которых можно вычислить те же крен, тангаж и курс, но уже без ошибки интегрирования. Но и тут не все так просто. Вот я и решил спросить
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MrAlex
сообщение Jun 13 2012, 18:06
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 197
Регистрация: 15-10-10
Из: г. Москва
Пользователь №: 60 179



Фильтр Калмана
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mityan
сообщение Jun 14 2012, 13:22
Сообщение #5


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Спасибо за идею. А лично Вы уже проектировали такой, или просто в книжках читали, что обычно на всякую такую ерунду в БИНС калмана натравливают?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MrAlex
сообщение Jun 14 2012, 16:04
Сообщение #6


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 197
Регистрация: 15-10-10
Из: г. Москва
Пользователь №: 60 179



Принцип рабочий.
Где-то даже открытые проекты попадались.
Еще как вариант метод наименьших квадратов, но там возможны проблемы с обращением матриц.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mityan
сообщение Jun 15 2012, 06:21
Сообщение #7


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Принципы - да, но не совсем понятно, как их реализовывать на практике.
Магнитометр и ДУС показывают, мягко говоря, не совсем одно и то же. Когда я вращаю устройство вокруг оси чувствительности ДУС (допустим, Х, т.е. вращение в плоскости OYZ), его интеграл дает угол поворота. Ровно на тот же угол поворачивается как сам вектор магнитного поля Земли (имеется ввиду в системе отсчета устройства), так и его проекция на плоскость OYZ. Но эта проекция изменяется и при вращении в других плоскостях.
С ДУС еще одно НО: если вращать его по оси, которая не совпадает с осью чувствительности, он показывает меньшую угловую скорость (видимо, проекцию полного вектора угловой скорости на свою ось). В этом случае, например, я совершил полный оборот и положил устройство на место, а интеграл ДУС говорит, что поворот совершен, например, на 250 или сколько там еще градусов вместо 360.
Может быть, дело в том, что мне не хватает данных - вы только не смейтесь, но у меня пока один (одноосевой) ДУС, остальные заказаны, но не прибыли еще.
Известно, что zero-rate level у ДУС плавает, что может дать нам при полностью неподвижном устройстве уход угла поворота в бесконечность ос временем. Его изменения я постоянно отслеживаю и вычитаю, что избавляет нас от данного явления, но остается еще вот что: при вращениях я не могу его отслеживать. Получается: повернул, например, и вернул на место. Выход ДУС показал сначала положительную, затем отрицательную угловую скорости. Суммы этих отсчетов (положительных и отрицательных, т.е. интегралы) не равны, а это приводит к тому, что по математике устройство не вернулось в прежнее угловое положение. Образовалась ступенька, которых со временем также может набежать очень много, что даст большую ошибку.
Вот ее я и хотел корректировать магнитометром. Предполагая, что магнитное поле Земли - достаточно медленно меняющийся параметр по сравнению с маневрами устройства. Но с математикой пока разобраться не могу.
Конечно, вариант сделать алгоритм на логике, т.е. если там по такой-то си поменялось, а по такой-то нет, то этот интеграл ДУС скорректировать на столько-то. Но это очень ненадежно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Jun 15 2012, 06:38
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Сколько проблем, и на пустом месте. Задача решается инклинометром.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mityan
сообщение Jun 15 2012, 07:11
Сообщение #9


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Не уверен, что это панацея. Как инклинометр ведет себя в движении?
Полно литературы по ИНС, и везде встречаются слова "акселерометр", "гироскоп", "датчик угловых скоростей", "магнитометр". А "инклинометр" встречается редко.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Jun 15 2012, 07:28
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(Mityan @ Jun 15 2012, 10:11) *
Как инклинометр ведет себя в движении?

Абстрактный инклинометр в абстрактном движении — естественно никак.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 15 2012, 08:15
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Plain @ Jun 15 2012, 11:28) *
Абстрактный инклинометр в абстрактном движении — естественно никак.

Ну... не совсем. Абстрактный инклинометр покажет вектор эффективной силы тяжести - настоящую гравитацию и все ускорения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mityan
сообщение Jun 15 2012, 08:26
Сообщение #12


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Для тех, кто занимается этими датчиками - а значит, в какой-то степени и ИНС тоже - прошу глянуть мой вопрос по математике кватернионов в соответствующем разделе:

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=103697
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Jun 16 2012, 09:00
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Да не поможет здесь никакая математика. Гораздо эффективнее просто локализовать ошибку примитивным способом — поставить с десяток гироскопов в разных плоскостях. А для нуля горизонта без датчика гравитации не обойтись, и компас таковым однозначно не является.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mityan
сообщение Jun 18 2012, 06:38
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 78
Регистрация: 5-07-11
Пользователь №: 66 068



Тут на форумах кто-то приводил ссылку на статью каких-то китайцев про MEMS gyroscope array. Но мне пока разрешен только один (ну, 3 одноосевых). Идея такая: допустим, время маневров устройства относительно мало по сравнению с временем существенного изменения вектора В (маг. поля З.), поэтому можно, сравнив путешествие этого вектора с интегралом ДУС, последний скорректировать (убрать ступеньку).\
А китайцы пишут, что при размножении датчиков точность улучшается пропорционально sqrt(N), поэтому для существенного улучшения их необходимо слишком много, особенно дешевых.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Jun 18 2012, 06:55
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(Mityan @ Jun 18 2012, 09:38) *
при размножении

Это ни разу не равно сказанному мною.

Калибровка состоит в том, что при физическом нуле каждый из датчиков покажет свой фактический ноль.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 23:51
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01489 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016