реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V  < 1 2  
Reply to this topicStart new topic
> Aкселерометрs как датчики положения перемещения, Как посчитать перемещенния по осям Х и У
lazycamel
сообщение Mar 11 2005, 11:50
Сообщение #16


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gab
сообщение Mar 11 2005, 12:38
Сообщение #17


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.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
NickNich
сообщение Feb 15 2006, 16:48
Сообщение #18


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 375
Регистрация: 8-11-05
Пользователь №: 10 593



проверка связи biggrin.gif sad.gif smile.gif angry.gif blink.gif ninja.gif maniac.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gab
сообщение Feb 15 2006, 23:55
Сообщение #19


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 376
Регистрация: 30-06-04
Из: Moskow
Пользователь №: 218



Цитата(NickNich @ Feb 15 2006, 19:48) *
проверка связи biggrin.gif sad.gif smile.gif angry.gif blink.gif ninja.gif maniac.gif

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.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
svd39
сообщение Feb 16 2006, 08:27
Сообщение #20





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 smile.gif
и
thanks in advance!

Андрей, Минск
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Владимир
сообщение Feb 16 2006, 09:05
Сообщение #21


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 11 653
Регистрация: 25-03-05
Из: Минск
Пользователь №: 3 671



Приезжай ко мне. Плата уже месяц лежит без испытаний.
Правда частотка тебе не подойдет, но хоть живьем посмотришь, и как вводится в ПК тоже.тел 6180217
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 16 2006, 11:29
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(svd39 @ Feb 16 2006, 11:27) *
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 ?..
Нет, ADXL210 - далеко не лучший выбор акселерометра. Посмотрите у ST Microelectronics - их приборы гораздо лучше, и, что немаловажно, дешевле. Подключаются без проблем к любому измерительному сигма-дельта АЦП с высоким входным сопротивлением.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gosh
сообщение Feb 27 2006, 15:06
Сообщение #23





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?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_pv
сообщение Feb 28 2006, 06:25
Сообщение #24


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, вектора 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NickNich
сообщение Feb 28 2006, 12:45
Сообщение #25


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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
krutskikh
сообщение Sep 6 2010, 07:23
Сообщение #26





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. Прикрепленный файл  _______.doc ( 32.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 432

Go to the top of the page
 
+Quote Post
klen
сообщение Sep 15 2010, 21:58
Сообщение #27


бессмертным стать можно тремя способами
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 405
Регистрация: 9-05-06
Из: Москва
Пользователь №: 16 912



прочитал тему. даже не знаю что сказать.
говоря математическим языком, некоторые из колег, пытаются найти 6 неизвестных решая систему из трех уравнейни.

тут ктото говорил что на самолетах проблема решена - в нашем контексте он и на самолете не решенпа! объясняю.
для того чтоб проинтегрировать ускорения нада чтоб акселерометры были в плоскости горизонта, либо знать угловое положение платформы (по сути отделить проекции силы тяжести от инерцеонных составляющих). Так вот на самолете, эта платформа стабилизируется механическим гироскопом, в момент раскрутки она выствляется в горизонт например. тоесть сам гироскоп дает углы - нулевую производную парметров. а у нас с вами только гироскопы которые дают угловую скорость - перую производную. и сколько не интегрируй - получиш не угол платформы а интеграл сумммы угла и шума.

вывод - нужен еще канал коррекции углового положения чтоб списывать ошибки гироскопов. на беспилотниках и ракетах где нет возможности установить ''платформу с настоящими гироскопами" - ставят гироскопы типа тех что мы тут обсуждаем + пирометрический и магнитометрический каналы коррекции углов. есть еще извращения на эту тему. но результат всегда худший, дальность полета ракет и БПЛА всегда менше - качество навигационки хуже. У магнитометрического канана есть проблема, он может выдавать только один угол - угол между вектором магнитного поля земли и плоскостью платформы а нада 3 угла, пирометрический кнала неплохо работает но на малых высотах он неработоспособен - рельеф влияет на точность.

вот как то так.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
vosk_k
сообщение Oct 25 2017, 09:11
Сообщение #28





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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexandrY
сообщение Oct 25 2017, 10:27
Сообщение #29


Ally
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 6 232
Регистрация: 19-01-05
Пользователь №: 2 050



Цитата(vosk_k @ Oct 25 2017, 12:11) *
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.

При радиусе 2000 мм шум измерения с помощью обычных IMU MEMS сенсоров буде не меньше 3 мм.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vosk_k
сообщение Oct 25 2017, 11:18
Сообщение #30





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?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

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

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 3rd July 2025 - 04:52
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01474 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016