اندازه گیری زوایای سه بعدی با استفاده از IMU مبتنی بر فنّاوری MEMS به وسیله فیلتر کالمن تطبیقی | ||
| پدافند الکترونیکی و سایبری | ||
| مقاله 8، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 26، تابستان 1398، صفحه 81-91 اصل مقاله (1.19 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| محسن نژادشاهبداغی1؛ سید محمد رضا موسوی* 2 | ||
| 1دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 2استاد دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| چکیده | ||
| اندازهگیری زوایای سهبعدی در تعداد زیادی از کاربردها از جمله سامانههای موقعیتیابی INS استفاده میشود .اندازهگیری زاویه در حسگر شتابسنج به دلیل اثر دیگر شتابها علاوه بر شتاب جاذبه با خطای زیادی همراه است. همچنین زاویه میتواند بهوسیله انتگرال گرفتن از خروجی ژیروسکوپ بهدست آید، اما در عمل به خاطر مشکل دریفت در ژیروسکوپ، زاویه اندازهگیری از مقدار واقعی دور است که این مقدار خطا در طول زمان افزایش مییابد. در این مقاله، با استفاده از ترکیب ویژگیهای شتابسنج و ژیروسکوپ بهوسیله یک فیلتر کالمن تطبیقی توانستهایم نقاط ضعف هر یک از این دو حسگر را بپوشانیم. بهمنظور تطبیقی کردن فیلتر مورد نظر از یک سامانه فازی استفاده شده است. در این سامانه فازی، ورودی خطای فرآیند است که اختلاف بین مقدار اندازهگیری و مقدار تخمین زده شده میباشد که باعث میگردد، فیلتر تطبیقی پیشنهاد شده، نسبت به نمونههای قبلی، خود را متناسب با شرایط استاتیکی و دینامیکی تنظیم کند تا بتواند اطلاعات خروجی حسگرها را به شکل مناسب ترکیب نماید. برای ارزیابی ساختار پیشنهاد شده، به صورت عملی آزمایشهای دینامیکی و استاتیکی بر روی یک IMU مبتنی بر فنّاوری MEMS انجام شده است. نتایج نشان میدهد که مقدار مؤثر خطای زاویه در طرح پیشنهادی نسبت به ساختار کالمن بدون تطبیق، دارای بهبودی در حدود 34٪ در حالت استاتیکی و حدود 3/34٪ و 8/29٪ بهترتیب در حالتهای دینامیکی چرخش حول محور Y و X است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| IMU؛ MEMS؛ فیلتر کالمن تطبیقی؛ ترکیب حسگر | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 918 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 747 |
||