سلام دوستان
با توجه به موضوع مطرح شده ابتدا کمی در مورد فیلتر مکمل برای تلفیق اطلاعات صحبت می کنم
این فیلتر بر این اساس می باشد که اطلاعات حاصل از سنسورهای مختلف می توانند همدگیر را برای رسیدن به خروجی پایدار و بدون نویز تصحیح کنند.
در واقع در صورتی که بخواهیم برای به دست آوردن زوایای pitch و roll از سنسورهای شتاب یا ژایرو به تنهایی استفاده کنیم دو مشکل اساسی وجود خواهد داشت:
1)اطلاعات شتاب سنج بسیار حساس به لرزش و شتاب دینامیک می باشند، بنابراین نیاز به یک فیلتر پایین گذر را ایجاد میکند که این فیلتر باعث تاخیر در بدست آوردن اطلاعات شتاب سنج می شود
2)اطلاعات ژایرو پس از انتگرال گیری (به دلیل خطای انتگرال گیری ) به مرور زمان از مقدار واقعی دور می شوند
در این حالت می توان با استفاده از فیلتر مکمل و تعیین ضرایب مشخص، خروجی فیلتر را بر اساس مصالحه ای بین شتاب و ژایرو انتخاب کرد، بدین صورت که در قدم اول با انتخاب یک ثابت زمانی مشخص (به عنوان مثال یک ثانیه) تعیین می کنیم که خروجی فیلتر در زمانهای کمتر از یک ثانیه برپایه ژایرو باشد(چون ژایرو در بلندمدت دچار خطای زیاد می شود) و در زمان های بزرگتر از یک ثانیه خروجی فیلتر بر اساس شتاب سنج باشد.بنابراین خروجی حاصل از تلفیق این دو سنسور باعث ایجاد زاویه های roll و pitch به صورت پایدار و دقیق خواهد شد.
اما برای تعیین yaw با توجه به این که شتاب سنج بر روی محور z تصویری ندارد نمی توان از تلفیق اطلاعات شتاب و ژایرو برای این کار استفاده کرد، که در این صورت قطب نما بجای شتاب سنج بکار می آید، اما مشکل عمده ی این سنسور حساسیت زیاد به میدان مغناطیسی خارجی(نظیر اجسام فلزی خارجی که امکان دارد به این سنسور نزدیک شود) است، به همین دلیل اطلاعات ژایرو و قطبنما بایستی تلفیق شده که زاویه yaw نیز بدست آید
.
.
.
.
.
حال سوال بنده از اساتید گرامی این است که برای تلفیق قطبنما و ژایرو با استفاده از فیلتر مکمل آیا می توان این گونه عمل کرد که در زمان های کمتر از یک ثانیه اطلاعات ژایرو مورد استفاده قرار گیرد و در بلندمدت قطبنما؟؟؟
خیلی ممنون میشم راهنمایی بفرمایید
با توجه به موضوع مطرح شده ابتدا کمی در مورد فیلتر مکمل برای تلفیق اطلاعات صحبت می کنم
این فیلتر بر این اساس می باشد که اطلاعات حاصل از سنسورهای مختلف می توانند همدگیر را برای رسیدن به خروجی پایدار و بدون نویز تصحیح کنند.
در واقع در صورتی که بخواهیم برای به دست آوردن زوایای pitch و roll از سنسورهای شتاب یا ژایرو به تنهایی استفاده کنیم دو مشکل اساسی وجود خواهد داشت:
1)اطلاعات شتاب سنج بسیار حساس به لرزش و شتاب دینامیک می باشند، بنابراین نیاز به یک فیلتر پایین گذر را ایجاد میکند که این فیلتر باعث تاخیر در بدست آوردن اطلاعات شتاب سنج می شود
2)اطلاعات ژایرو پس از انتگرال گیری (به دلیل خطای انتگرال گیری ) به مرور زمان از مقدار واقعی دور می شوند
در این حالت می توان با استفاده از فیلتر مکمل و تعیین ضرایب مشخص، خروجی فیلتر را بر اساس مصالحه ای بین شتاب و ژایرو انتخاب کرد، بدین صورت که در قدم اول با انتخاب یک ثابت زمانی مشخص (به عنوان مثال یک ثانیه) تعیین می کنیم که خروجی فیلتر در زمانهای کمتر از یک ثانیه برپایه ژایرو باشد(چون ژایرو در بلندمدت دچار خطای زیاد می شود) و در زمان های بزرگتر از یک ثانیه خروجی فیلتر بر اساس شتاب سنج باشد.بنابراین خروجی حاصل از تلفیق این دو سنسور باعث ایجاد زاویه های roll و pitch به صورت پایدار و دقیق خواهد شد.
اما برای تعیین yaw با توجه به این که شتاب سنج بر روی محور z تصویری ندارد نمی توان از تلفیق اطلاعات شتاب و ژایرو برای این کار استفاده کرد، که در این صورت قطب نما بجای شتاب سنج بکار می آید، اما مشکل عمده ی این سنسور حساسیت زیاد به میدان مغناطیسی خارجی(نظیر اجسام فلزی خارجی که امکان دارد به این سنسور نزدیک شود) است، به همین دلیل اطلاعات ژایرو و قطبنما بایستی تلفیق شده که زاویه yaw نیز بدست آید
.
.
.
.
.
حال سوال بنده از اساتید گرامی این است که برای تلفیق قطبنما و ژایرو با استفاده از فیلتر مکمل آیا می توان این گونه عمل کرد که در زمان های کمتر از یک ثانیه اطلاعات ژایرو مورد استفاده قرار گیرد و در بلندمدت قطبنما؟؟؟
خیلی ممنون میشم راهنمایی بفرمایید
