如何消除恒定加速度计速度偏移?

信息处理 信号分析
2022-01-31 00:30:45

很长一段时间以来,我一直在从事一个项目,最近遇到了一个问题,考虑将传奇 MPU6050 的垂直加速度集成到垂直速度。我一直在努力解决的是速度永远不会回到 0 的事实。在每一个运动序列之后,它只会越来越慢。它不会在任何地方线性漂移,只是保持不变,但是是错误的。看起来,加速度计在检测一个方向的加速度时比检测相反方向的加速度更灵敏。

什么可能导致问题?有什么办法可以用软件解决吗?切换到像 BNO055 这样能够在“芯片内”进行集成数学运算的 IMU 目前是不可能的。感谢您提前提供的所有帮助。祝你今天过得愉快。

下面是在一系列几厘米上下运动期间速度如何表现的图。 当设备不移动时,速度线保持静止。

1个回答

我想您确定设备在每次事件后肯定处于静止状态(v=0),而不仅仅是缓慢移动?

如果是这样,有几个可能的原因需要考虑:

NUMERICAL:如果集成不准确,您可能会得到这种类型的东西。考虑减少采样间隔,并使用更高阶的积分。但是,我预计数值漂移有时是正的,有时是负的。如果它总是负数,那么对我来说数字似乎不太可能。

仪器:加速度计需要“水平”吗?是否可以将加速度计倒置重复实验以查看效果是否反转?

更好地理解问题的直接建议(您可能已经做过)是比较加速度和速度图。我记得一旦系统运行,两条曲线应该有 90 度的相位差,所以峰值和零交叉之间应该有时间对齐,就像这个草图一样。 事件的加速度和速度。

您可以检查这些点的时间对齐。它可能表明漂移是否出现在周期的特定部分(如您所建议的那样)。

务实的调整:完美的纠正需要确定确切的原因。但是,根据您使用的速度曲线,在处理中实施“实用”修复可能是可以接受的。作为一个想法,在理想世界中,两个正峰下方的区域(在加速图中)应该平衡负峰上方的区域。观察到的漂移(图中的 dv)应该等同于这种差异。因此,例如,您可以将百分比提升引入正加速度值。稍加思考,这应该能够实现自动化。

但是首先我建议查看时间对齐,看看是否有任何有用的信息。