一种随动系统的姿态检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种随动系统的姿态检测方法，所述系统包括陀螺仪、加速度计、重力传感器、磁力传感器和综合计算机，所述陀螺仪、加速度计、重力传感器和磁力传感器分别电信连接所述综合计算机。本发明专利技术通过采集了加速度计本体白噪声，带入计算检测函数和对应的理论方差，考虑了噪声统计特性变化的情况，保证了姿态估计的最优性，兼顾较小的计算量的同时，本发明专利技术能够根据系统的运动状态调整权重，本发明专利技术随动系统的快速跟踪和准确定姿指标优良，很好地保证了输出以一定精度跟随着参考输入的变化而变化。

An Attitude Detection Method for Servo System

The invention provides an attitude detection method for a servo system, which comprises a gyroscope, an accelerometer, a gravity sensor, a magnetic sensor and a comprehensive computer. The gyroscope, an accelerometer, a gravity sensor and a magnetic sensor are respectively telecommunicationally connected to the integrated computer. By collecting the white noise of accelerometer body, introducing the calculation detection function and the corresponding theoretical variance, taking into account the change of noise statistical characteristics, the present invention ensures the optimality of attitude estimation and takes into account the small amount of calculation. At the same time, the present invention can adjust the weight according to the motion state of the system. The fast tracking and accurate determination of the attitude index of the following system of the present invention are excellent and very good. It ensures that the output changes with the change of reference input with a certain precision.

【技术实现步骤摘要】
一种随动系统的姿态检测方法
本专利技术涉及反馈控制系统
，具体涉及一种随动系统的姿态检测方法。
技术介绍
随动系统是一种反馈控制系统。在随动反馈控制系统中，输出量通常是角度、速度或者加速度。控制系统的任务是在各种情况下，保证输出以一定精度跟随着参考输入的变化而变化。快速跟踪和准确定姿是随动系统的两个重要技术指标，其中，最为关键的技术指标是准确定姿——即准确快速地获取随动系统的姿态信息。常见的姿态检测系统以MEMS惯性传感器作为主要的测量单元，结合地磁传感检测技术进行辅助测量，以达到提高系统测量精度和稳定性的目的。对于系统中MEMS传感器存在的噪声误差、磁阻传感器易受外界干扰等问题，采用合适的数据融合算法将多个传感器数据进行融合处理，从而得到最优的姿态估计值。现有技术提出了以下几种解算算法：1、一种基于MARG传感器的头部姿态解算方法，该方法将互补滤波与PI算法相结合估算陀螺仪的漂移误差，再通过扩展卡尔曼滤波实现姿态数据融合。相应的不足之处在于，该方法没有考虑噪声统计特性变化的情况。2、一种用卡尔曼滤波实现两轮车姿态稳定方法，该方法有效的修正了陀螺仪输出量中随机漂移的部分，但是并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随动系统的姿态检测方法，所述系统包括陀螺仪、加速度计、重力传感器、磁力传感器和综合计算机，所述陀螺仪、加速度计、重力传感器和磁力传感器分别电信连接所述综合计算机，其特征在于，所述方法包括步骤：步骤一、初始化随动系统，令所述系统处于静止状态，设置权重φ1和φ2，其中φ1,φ2∈(0,1)；初始化设置列向量

【技术特征摘要】
1.一种随动系统的姿态检测方法，所述系统包括陀螺仪、加速度计、重力传感器、磁力传感器和综合计算机，所述陀螺仪、加速度计、重力传感器和磁力传感器分别电信连接所述综合计算机，其特征在于，所述方法包括步骤：步骤一、初始化随动系统，令所述系统处于静止状态，设置权重φ1和φ2，其中φ1,φ2∈(0,1)；初始化设置列向量初始化队列A，预设队列A的长度为L；步骤二、采集所述陀螺仪数据w＝[wx,wy,wz]T；采集所述加速度计数据a＝[ax,ay,az]T；取二范数将a归一化后，加入所述队列A；步骤三、计算检测函数其中，表示加速度计本体白噪声的方差，g为重力加速度；计算检测函数的理论方差步骤四、判断是否有如果是，令否则，令步骤五、将所述陀螺仪与所述加速度计数据进行融合估计，得到基于陀螺仪加速度计融合的四元数估计值qa，所述融合估计公式为其中，I4为4阶单位矩阵，T为采样时间间隔，步骤六、估计重力向量Ga＝C(qa)·ar，其中C(qa)表示四元数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文君，杜晓冬，李泽瑞，
申请(专利权)人：安徽优思天成智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34