融合加速度计与陀螺仪的滚转角测试方法

李小燕

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实时高精度滚转角信息对提高高速旋转载体的控制精度尤为重要。由于高旋载体纵轴存在高速旋转,若纵轴采用大量程陀螺,则会带来较大的输出噪声,同时不可避免地存在累积误差,导致滚转角测量精度不高。为解决这个问题,提出了一种融合双轴正交加速度计与单轴陀螺仪的滚转角测试方法,纵轴采用大量程陀螺进行滚转角测量,双轴正交加速度计测量横轴和竖轴上的加速度,利用低通滤波提取重力投影测量滚转角,由加速度计得到的滚转角作为观测量,基于卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)融合两种方式得到滚转角信息,利用加速度计修正陀螺仪从而提高滚转角测量精度。为验证算法的有效性,进行了仿真实验与半物理仿真试验。结果表明,融合算法能够有效地抑制累积误差,且融合算法比加计测量或者陀螺测量方法测量精度有所提高,证明了该算法具有重要的工程应用价值。

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来源
《科学技术与工程》 |2022年第10期|3959-3966|共8页
作者
李小燕;
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作者单位

中国煤炭科工集团太原研究院有限公司;

煤矿采掘机械装备国家工程实验室;

山西天地煤机装备有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类其他仪器仪表;
关键词
高速旋转; 滚转角; 加速度计; 陀螺仪; 卡尔曼滤波;

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