消除加速度信号的惯性效应

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2022-02-18 16:28:26

我正在努力解决一个问题,如果你能帮助我,我会很高兴。我将加速度计传感器放在球形外壳内,然后将其释放到水中。当它在流动中平移时,我意识到外壳也在摆动(就像被踢的钟摆一样),我认为这很可能是由外壳的惯性引起的。然后我在外壳内增加了一些重量,并观察到峰值更加明显。左面板是三个不同测试的加速度幅度谱,没有额外的重量(惯性仅由传感器 + 外壳 + 电池描述)。在此处输入图像描述

由于传感器就像一个黑盒子(我不知道里面的质量分布,所以我可以尝试将它与外壳的几何中心匹配),我想找到一种方法来排除摆动的影响信号而不干扰它,因为摆动也可能影响信号的低频部分,如第 118 页的绿线所示。

在此处输入图像描述

根据下面的评论,我在陷波滤波器后添加了光谱。陷波滤波器的工作非常好,并衰减了该区域(2 - 5 Hz)的信号,而不会影响其余部分。然而,振荡(大约 3.5 Hz)可能会影响频谱的较低频率范围。是否有任何数量可以推导出来查看这些振荡在较低频率范围内的影响,或者我可以尝试模拟惯性影响的任何函数?任何想法和建议将不胜感激。

1个回答

听起来您想在图中删除大约 2.5Hz 的频率分量,但尽可能不触及该图的其余部分。

解决该问题的通常第一种方法是仅使用陷波滤波器

H(z)=K12cosω0z1+z212rcosω0z1+r2z2

其中是您要删除的(标准化)频率和ω0r<1

有更复杂的方法使用,例如卡尔曼滤波......但这可能需要更多关于系统动态的假设,您准备根据您的“黑匣子”评论做出这些假设。