|
Aкселерометрs как датчики положения перемещения, Как посчитать перемещенния по осям Х и У |
|
|
|
Mar 11 2005, 11:50
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 48
Регистрация: 5-11-04
Пользователь №: 1 053

|
Цитата(Alhen @ Mar 10 2005, 17:56) <Акселерометр напару с гироскопом или гироскоп на базе акселерометров ?>
Как известно любое движение раскладывается на поступательное и вращательное поэтому полноценная гироинерциальная система (гироскоп) обычно состоит из трех датчиков вращения, выдающие угловую скорость вращения и трех акселерометров. Дело в том, что данные акселерометры - двухосевые и в принципе 3 штуки одинаково откалиброваных на мой взгляд позволяют хоть и достаточно грубо, но отличать вращение от перемещения и/или наклона. К сожалению мое владение матаппаратом совершенно недостаточно для строго математического доказательства этого:-( Скорее тут "пролетарское чутье" работает. :-) И не исключено что я грубо и обидно ошибаюсь.
|
|
|
|
|
Mar 11 2005, 12:38
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 376
Регистрация: 30-06-04
Из: Moskow
Пользователь №: 218

|
Цитата(lazycamel @ Mar 10 2005, 12:09) Цитата(gab @ Mar 9 2005, 16:35) Вообще-то, я сейчас тоже разрабатываю гироскоп совмещённый с акселерометром, т.е . с его выхода получаются X, Y, Z, dX, dY, dZ. Он у меня к нейронке подключается, поэтому дикая точность не важна. Но в алгоритме пытаюсь сделать коррекцию одного по другому с учётом наличия тестовых входов у ADLX. ? не совсем понял. Акселерометр напару с гироскопом или гироскоп на базе акселерометров ? У меня получаются две взаимоисключающие вещи. Для измерения наклона надо полосу зажать как можно уже, для измерений перемещений - сделать значительно шире. ЗЫ: С другой стороны у меня за нейронку работает сам человек, отслеживая визуально перемещение платформы. что по идее должно несколько упрощать систему. Т.е. с высокой точностью установки 0 как бы вопрос снимается, лишь бы зависимость близко к линейной была. В одном блоке жёстко закреплены: 3 акселерометра и 3 гироскопа. Поэтому кручение (наклоны) и перемещение меряются отдельно и независимо (почти!!!) Но алгоритм коррекции и фильтрации всёравно необходим. ЗЫ: Разработка для себя, так что скоро выложу в сети.
--------------------
serpents on the way to paradise - dying for love, fighting for ages.
|
|
|
|
|
Feb 15 2006, 23:55
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 376
Регистрация: 30-06-04
Из: Moskow
Пользователь №: 218

|
Цитата(NickNich @ Feb 15 2006, 19:48)  Всё ещё делаю. За это время проект оброс двумя датчиками давления, магнитным компасом, термометром, термостатом и ethernet'ом PoE. Сейчас всё в стадии разводки платы. 4-х слойка 100х80 мм.
--------------------
serpents on the way to paradise - dying for love, fighting for ages.
|
|
|
|
|
Feb 16 2006, 08:27
|
Группа: Новичок
Сообщений: 2
Регистрация: 16-02-06
Пользователь №: 14 376

|
Товарищи, нужен совет! Я не обладаю заметными познаниями в электронике но небольшой стенд для исследования управляемых амортизаторов собрать должен. Измеряться должны вертикальное перемещение и ускорения в двух точках. Главное желание - свести к нулю проектирование и производство печатных плат в чем я не понимают ничерта и собрать все из готовых модулей. Будет иметься плата ввода-вывода аналоговых сигналов, подключенная к ПК с Matlab. Как попроще передать в нее сигнал акселерометра ? Я так понимаю что ADXL210 - наиболее предпочтительный по цене и характеристикам выбор. Потребуется ли дополнительное усиление его сигналов перед АЦП ? Вроде согласно datasheet ADXL210 не требует дополнительных радиоэлементов для подключения, достаточно провести к нему 5 вольт и снимать аналоговое ускорение ? Извините за дурацкие вопросы  и thanks in advance! Андрей, Минск
|
|
|
|
|
Feb 27 2006, 15:06
|
Группа: Новичок
Сообщений: 1
Регистрация: 27-02-06
Пользователь №: 14 750

|
никак не могу получить перемещение... все та же тема есть мега инклинометр. в нем три акселерометра(adxl), три гироскопа.....(кроме того, три магнитометра, датчик температуры и пр.)...получаю ускорения по осям(так называемые кажущиеся ускорения), получаю углы наклонов. Интегрирование без проблем....работа происходит в labview. Вот только как получить те самые необходимые ускорения(проекции), которые нужно интегрировать? То есть, датчик показывает ускорения относительно своей личной системы координат(ускорения, которые зависят и от углового положения датчика), а нужно их спроектировать на земную систему координат. В инерциальной навигации есть понятие матрицы преобразования. То есть умножив вектор кажущегося ускорения на некую матрицу, составленную из косинусов-синусов углов положения (pitch, yaw, roll), мы получим вектор ускорения, который уже чистый и его можно интегрировать. Перепробовал уже кучу матриц(из разных источников) и все не то. Может у кого есть что ответить?
|
|
|
|
|
Feb 28 2006, 06:25
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 563
Регистрация: 8-04-05
Из: Nsk
Пользователь №: 3 954

|
Цитата(gosh @ Feb 27 2006, 21:06)  никак не могу получить перемещение... все та же тема есть мега инклинометр. в нем три акселерометра(adxl), три гироскопа.....(кроме того, три магнитометра, датчик температуры и пр.)...получаю ускорения по осям(так называемые кажущиеся ускорения), получаю углы наклонов. Интегрирование без проблем....работа происходит в labview. Вот только как получить те самые необходимые ускорения(проекции), которые нужно интегрировать? То есть, датчик показывает ускорения относительно своей личной системы координат(ускорения, которые зависят и от углового положения датчика), а нужно их спроектировать на земную систему координат. ну так у Вас же есть гироскопы. по их показаниям можно вычислить как Ваше устройство ориентировано в пространстве (плюс ориентацию в пространстве немного знают акселерометры). потом исходя из этого, надо вычесть g в нужном направлении из показаний акселерометров, и решать простую систему уравнений: (подчеркивание - вектор) ai = A + [ e, ri] + w^2 *ri. где ai ускорение i-го акселерометра (его показания), А ускорение всего Вашего устройства (которое и надо интегрировать для нахождения скоростей/смещений) точнее некой его точки, вектор а ri - координаты акселерометров отн. устройства, е - угловое ускорение устройства, w - его угловая скорость. е и w также можно определить по показаниям гироскопов. (по акселерометрам уравнений не хватит да и точности гораздо хуже будут). тогда е, w можно не вычислять по показаниям акселерометров и уравнений вполне хватит. тем более как я понял акселерометры двухкоординатные.
|
|
|
|
|
Feb 28 2006, 12:45
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 375
Регистрация: 8-11-05
Пользователь №: 10 593

|
2gosh
Системы вроде вашей называются бесплатформенными, или strapdown, в англицкой терминологии. Strapdown замечательно ищется в гугле, с описанием алгоритмов работы. В таких системах ориентацию связанного базиса (в первом приближении - базиса связанного с осями чувствительности инерциальных датчиков) надо рассчитывать через интегрирование показаний датчиков угловой скорости (ДУС), т.е. гироскопов. Вариантов тут немного - всего два. Первый - интегрировать через систему уравнений Пуассона (ищется гуглем), второй - интегрировать через кватернионы поворота (тоже ищется гуглем). У каждого варианта сво плюсы и минусы, связанные в количеством вычислений. Первый вариант сразу даёё матрицу направляющих косинусов, но требует решения 9-ти дифф. уравнений при 6-ти условиях нормировки. Второй требует 4дифф.урния, при одном условии нормировки, но матрицу направляющих косинусов придётся считать отдельно.
С интегрированием ускроений всё совсем плохо. Здесь надо пересчитывать показаний ДЛУ к инерциальному базису через матрицу, рассчитанную согласно советам выше, и интегрировать там. При этом из вертикального канала надо вычитать некое число, называемое "ускорение свободного падения". Точное его значение в данной местности знают не многие, а кто знает - не скажет, т.к. не положено. А задание g=9.81 из справочника приведёт к доп. накапливающейся ошибке...
|
|
|
|
|
Sep 6 2010, 07:23
|
Группа: Новичок
Сообщений: 2
Регистрация: 3-12-09
Пользователь №: 54 017

|
Использую микросхемы L3G4200D - STMicroelectronics и HMC6343 - Honeywell. Нужно получить параметры движения подвижного объекта. Что если в качестве численного метода интегрирования использовать метод Симпсона, с оценкой точности? В прикрепленном файле алгоритм.
_______.doc ( 32.5 килобайт )
Кол-во скачиваний: 432
|
|
|
|
|
Oct 25 2017, 09:11
|
Группа: Новичок
Сообщений: 2
Регистрация: 25-10-17
Пользователь №: 99 906

|
Подскажите кто в теме. Есть задача определения пройденного пути каретки, вращающейся по окружности (трубе). Расстояние между осями колёс 80 мм, скорость перемещения до 1 м/мин. Диаметры окружностей могут быть разными от 100 до 2000 мм. Наклон к плоскости земли может быть любой. Можно ли с помощью гироскопа определять пройденный путь с точностью +-200 мкм? Если нет то существуют ли бесконтактные датчики для решения такой задачи? Не хочется встраивать угловой преобразователь на ведомую ось.
|
|
|
|
|
Oct 25 2017, 11:18
|
Группа: Новичок
Сообщений: 2
Регистрация: 25-10-17
Пользователь №: 99 906

|
Цитата(AlexandrY @ Oct 25 2017, 10:27)  При радиусе 2000 мм шум измерения с помощью обычных IMU MEMS сенсоров буде не меньше 3 мм. Не имел дело с обычными MEMS гироскопами и с гироскопами в принципе, по этому даже не представляю каковы их точности. Хорошо, что в такой ситуации можно предложить?
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|