1、“.....不同的取值代表了不同的信任程度,取决于各自传感器的精确度。矩阵代东北大学本科毕业设计论文,未找到引用源。卡尔曼滤波的惯性传感器信号处理表观测噪声的协方差。如果取值较大,那就意味着加速度计的测量值有很大的噪声。快速而合适的决定和矩阵的值要求对整个实验过程有个很好的理解。在本文设计中通过实验来修正其参数值。状态更新方程及时地由当前系统状态和噪声方差估计出下步的系统状态先验估计而测量更新方程则负责反馈,将新的测量信号加入已经在状态更新方程中得到的先验估计状态,并最终得到系统状态的后验估计。状态更新方程也可以看成状态预计方程,而测量更新方程则可当成状态修正方程,卡尔曼滤波算法如图表示图卡尔曼滤波递推算法流程图基于下的卡尔曼滤波方程的程序开发在数据处理及图像绘制方面的特点随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为当今门极其重要的学科和技术领域......”。
2、“.....未找到引用源。卡尔曼滤波的惯性传感器信号处理医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理中,数字滤波占有极其重要的地位,目前对数字滤波器的设计有多种方法,其中著名的软件包在多个研究领域都有着广泛的应用,它的频谱分析和滤波器的分析设计功能很强从而使数字信号处理变得十分简单直观。友好的工作平台和编程环境是由系列工具组成。这些工具可以方便用户使用的函数和文件,其中有许多工具采用的是图形用户界面。包括桌面和命令窗口历史命令窗口编辑器和调试器路径搜索和用于用户浏览帮助工作空间文件的浏览器。随着的商业化以及软件本身不断升级,的用户界面越来越精致,更加接近了的标准界面,人机交互性更加强大,操作更简单......”。
3、“.....极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且可以及时地报告出现的及进行出错原因分析。简单且易用的程序语言个高级的矩阵阵列语言,它包含了控制语句函数数据结构输入和输出和面向对象编程特点。用户能在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好个较大复杂应用程序文件后再起运行。新版本语言是基于最为流行的语言基础上的,因此语法特征与语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对于数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。且这种语言可移植性好可拓展性极强,这是能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。强大的计算机数据处理能力是个包含大量计算算法的集合。其中拥有多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便实现用户所需的各种计算功能......”。
4、“.....而前经过各种优化和容错处理。在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如和。在计算要求相同情况下,使用的编程工作量会大大减少。的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量快速傅立叶变换的复杂函数。函数能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解微分方程及偏微分方程组的求解符号运算傅立叶变换和数据的统计分析工程中优化问题稀疏矩阵运东北大学本科毕业设计论文,未找到引用源。卡尔曼滤波的惯性传感器信号处理算复数的各种运算三角函数和其他初等数学运算多维数组操作及建模动态仿真等。出色的图形处理功能自产生之日起就具有方便的数据可视化功能,以将向量和矩阵用图形表现出来,并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化图象处理动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的对整个图形处理功能作了很大的改进和完善......”。
5、“.....而且对于些其他软件所没有的功能例如图形的光照处理色度处理以及四维数据的表现等,同样表现了出色的处理能力。对些特殊的可视化要求,例如图形对话等,也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求。另外新版本的还着重在图形用户界面的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。应用广泛的模块集合工具箱对许多专门领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。般来说,它们都是由特定领域的专家开发的,用户可直接使用工具箱学习应用和评估不同的方法不需要自己编写代码。把工具箱延伸到了科学研究和工程应用诸多领域,诸如数据采集数据库接口概率统计样条拟合优化算法偏微分方程的求解神经网络小波分析信号处理图像处理系统辨识控制系统设计控制鲁棒控制模型预测模糊逻辑金融分析地图工具非线性控制设计实时快速原型半物理仿真嵌入式系统开发定点仿真通讯电力系统仿真等......”。
6、“.....在下卡尔曼滤波的程序设计主程序流程图如图所示,首先读取实验获取的数据,并通过加速度测得的加速度计算出载体的姿态角,将求解得到的姿态角作为系统的观测值,根据上节建立的系统状态方程和观测方程进行卡尔曼滤波,得到精确的状态预估值。图为卡尔曼滤波的子程序流程图。东北大学本科毕业设计论文,未找到引用源。卡尔曼滤波的惯性传感器信号处理图信号处理主流程图图卡尔曼滤波子程序流程图根据上述流程图编写程序,保存为用于接下来的实验数据处理。开始读取数据求取观测值卡尔曼滤波算法输出最优状态预估值状态初值滤波增益矩阵更新状态估计修正误差协方阵状态预报估计预报协方差阵矩阵状态估计输出,存入时刻观测值东北大学本科毕业设计论文,未找到引用源。卡尔曼滤波的惯性传感器信号处理本章小结本章分析了陀螺仪和加速度计的误差来源,建立了适用于本文的测量方程......”。
7、“.....编制下的卡尔曼滤波器程序用于实现姿态角的最优预估。东北大学本科毕业设计论文,未找到引用源。实验仿真与结果分析第四章实验仿真与结果分析惯性传感器实验数据采集惯性传感器静态实验数据采集将惯性惯性传感器数据采集装置放置于水平面上,获取惯性传感器工作秒的测量数据,其中采集频率为,将数据存放在中。实验场景图像如图所示图待用实验图像替换惯性传感器动态实验数据采集将惯性传感器数据采集装置绑在人体的小腿上,随着人的正常步行而获取系列的信号数据,大约步行步,采样频率为,将数据存放在中。实验场景图如图所示。仿真结果分析将编制好的卡尔曼滤波程序在下打开,并打开惯性传感器在静止状态下的信号输出数据,以及在运动状态下的分别代入卡尔曼滤波程序中进行相应的仿真实验。东北大学本科毕业设计论文,未找到引用源......”。
8、“.....通过绘制的图像,其中图为轴陀螺仪输出的角速度,图为轴上陀螺仪积分后得到角度。图为静止轴上的加速度计输出计算得到的角度。由于轴的加速度计和陀螺仪静态时的输出与轴性质样,所以不再讨论。软件环境达到了所要研究的目的,但是还有很多需要进步改进的地方本文主要研究的是通过惯性传感器来测量载体俯仰角以及横滚角,通过卡尔曼滤波器来预估陀螺仪的零位漂移,提高载体姿态角的测量精度。但由于研究的只是二维空间上,不能对载体进行全方位的姿态测量,因而进步需要做的工作是研究惯性传感器测量航向角这方面,以实现对载体进行方位的姿态测量。在通过卡尔曼滤波器对实验数据进行滤波时,由于对状态噪声方差矩阵和观测噪声方差矩阵掌握的知识比较少,因而取值不够精确,造成了实验结果并不十分精确。另外本文将和假定为常值矩阵,虽然方便了建模,但载体的移动,速度和加速度的变化,和应该是时变的......”。
9、“.....需要用改进的卡尔曼滤波器来解决这个问题,通常称为自适应卡尔曼滤波。东北大学本科毕业设计论文参考文献参考文献蒋庆仙关于惯性传感器的发展及在组合导航中的应用前景测绘通报郜园园,阮晓钢,宋洪军等两轮自平衡机器人惯性传感器滤波问题的研究传感技术学报许江宁,朱涛,卞鸿巍惯性传感技术发展与展望,海军工程大学学报蔡春龙,刘翼,刘薇,仪表惯性组合导航系统发展现状与趋势中国惯性技术学报王巍,何胜惯性仪表技术发展趋势导弹与航天运载技术,何昆鹏惯性系统参数辨识及误差补偿技术哈尔滨工程大学博士学位论文,李晓莹,胡敏,张鹏等交叠式方差在微机械陀螺随机误差辨识中的应用,西北工业大学学报,李战,冀邦杰,国琳娜光纤陀螺零漂信号的方差分析鱼雷技术,郭秀中惯导系统陀螺仪理论国防工业出版社,杨叔子,吴雅时间序列分析的工程应用第二版上册武汉华中理工大学出版社,苏岩,王寿荣......”。
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