一階互補濾波

2021-08-04 04:31:20 字數 910 閱讀 9312

六軸採集原始資料用的都是16位的adc,所以顯示的數字是從-32768——+32768,要看自己選擇的量程進行換算,量程選擇在配置裡面找,比如選擇-250——+250量程,那麼-32768——+32768就對應-250——+250 進行換算就可以了。

對mpu6050來說,加速度計對四軸或小車的加速度比較敏感,取瞬時值計算傾角誤差比較大;而陀螺儀積分得到的角度不受小車加速度的影響,但是隨著時間的增加積分漂移和溫度漂移帶來的誤差比較大。所以這兩個感測器正好可以彌補相互的缺點。

互補濾波就是在短時間內採用陀螺儀得到的角度做為最優,定時對加速度取樣來的角度進行取平均值來校正陀螺儀的得到的角度。就是,短時間內用陀螺儀比較準確,以它為主;長時間用加速度計比較準確,這時候加大它的比重,這就是互補了。

加速度計要濾掉高頻訊號,陀螺儀要濾掉低頻訊號,互補濾波器就是根據感測器特性不同,通過不同的濾波器(高通或低通,互補的),然後再相加得到整個頻帶的訊號,例如,加速度計測傾角,其動態響應較慢,在高頻時訊號不可用,所以可通過低通抑制高頻;陀螺響應快,積分後可測傾角,不過由於零漂等,在低頻段訊號不好。通過高通濾波可抑制低頻雜訊。將兩者結合,就將陀螺和加表的優點融合起來,得到在高頻和低頻都較好的訊號,互補濾波需要選擇切換的頻率點,即高通和低通的頻率。

以上文字摘自

摘自
從曲線上看,平滑效果最好的是二階互補濾波,但是由於k取值較小,收斂速度比較差;

卡爾曼濾波不負眾望,收斂速度和濾波效果平衡得很好,或許q_omega還可以嘗試更小的值;

一階互補濾波效果最差,但是響應還是很靈敏,k值應該還有減小的空間,而且它的運算非常簡單,對取樣時間幾乎不構成什麼影響。

一階互補濾波

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