5、陀螺仪与加速度计原理讲解和_第1页
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文档简介

1、陀螺仪和加速度计1 加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体运动所产生的加速度，只需要测量其中一个方向上的加速度值，就可以计算出车模倾角。陀螺仪和加速度计1 比如使用 Z 轴方向上的加速度信号。车模直立时，固定加速度器在 Z 轴水平方向，此时输出信号为零偏电压信号。当车模发生倾斜时，重力加速度 g 便会在 Z 轴方向形成加速度分量，从而引起该轴输出电压变化。变化的规律为陀螺仪和加速度计1 似乎只需要加速度就可以获得车模的倾角，再对此信号进行微分便可以获得倾角速度。但在实际车模运行过程中，由于车模本身的摆动所产生的加速度会产生很大的干扰信号，它叠加在上述测量信号上使得输出信号无法准确反映车模的

2、倾角，为了减少运动引起的干扰，加速度传感器安装的高度越低越好，但是无法彻底消除车模运动的影响。陀螺仪和加速度计1 陀螺仪可以用来测量物体的旋转角速度。在车模上安装陀螺仪，可以测量车模倾斜角速度。陀螺仪和加速度计1 将角速度信号进行积分便可以得到车模的倾角，由于陀螺仪输出的是车模的角速度，不会受到车体运动的影响，因此该信号中噪声很小。陀螺仪和加速度计1 由于从陀螺仪角速度获得角度信息，需要经过积分运算。如果角速度信号存在微小的偏差和漂移，经过积分运算之后，变化形成积累误差。这个误差会随着时间延长逐步增加，最终导致电路饱和，无法形成正确的角度信号。陀螺仪和加速度计1 通过对比积分所得到的角度与重力

3、加速度所得到的角度，使用它们之间的偏差改变陀螺仪的输出，从而积分的角度逐步跟踪到加速度传感器所得到的角度。陀螺仪和加速度计1 通过上面的加速度传感器获得的角度信息对此进行校正。 通过对比积分所得到的角度与重力加速度所得到的角度，使用它们之间的偏差改变陀螺仪的输出， 从而积分的角度逐步跟踪到加速度传感器所得到的角度。陀螺仪和加速度计1 陀螺仪和加速度计1 可以看出输出角度包含了两个一阶惯性环节。其中第一项是重力加速度 Z 轴对应的角度，第二项是陀螺仪加速度经过惯性环节的数值。陀螺仪和加速度计1 系统不再存在纯积分环节，所以陀螺仪的角速度微小的偏差不会形成积累误差。其中参数 gT 决定了这两个惯性环节的时间常数。陀螺仪和加速度计1 gT 越大，角度输出跟踪 Z 轴输出越慢，但可以有效抑制重力加速度计上的噪声。gT 过大，就会放大陀螺仪输出误差。这个参数需要根据实际车模运行效果进行调整。陀螺仪和加速度计1 什么是过冲和跟踪不好？这里看一下视频。 陀螺仪和加速度计1 为了避免输出角度跟踪时间过长，可以采取以下两个方面的措施：陀螺仪和加速度计1 （1）仔细调整陀螺仪的放大电路，使得它的零点偏置尽量接近于设定值，并且稳定。陀螺仪和加速度计1 （2）在控制电路和程序运行的开始，尽量保持车模处于直

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