融合加速度计与陀螺仪的滚转角测试方法

摘要：

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.

关键词：高速旋转、滚转角、加速度计、陀螺仪、卡尔曼滤波

所属期刊栏目：22

分类号：TH89

资助基金：国家重点研发计划;山西省重点研发计划;山西省重点研发计划;天地科技股份有限公司科技创新创业专项;天地科技股份有限公司科技创新创业专项;天地科技股份有限公司科技创新创业专项

在线出版日期：2022-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3959-3966