mpu6050怎么通過角速度積分得到角度
mpu6050怎么通過角速度積分得到角度
它把自己單位時間內(nèi)測到的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)給cpu,cpu用這個速度值乘以單位時間,在進(jìn)行累加,就可以得到角度。要注意的是上面說的只是基本原理,你還要了解一些濾波器的知識,不用多。
用什么濾波器就學(xué)什么濾波器,也都是很簡單的邏輯,看了就可以用。
還要注意的是mpu6050是個模塊,能測加速度,和旋轉(zhuǎn)角度。如果你玩的是飛行器就可以學(xué)習(xí)一下四元數(shù)的相關(guān)知識。
GY-521 MPU6050 用430單片機怎么顯示出角度
1.關(guān)于6050陀螺儀和加速度計的角速度和角度計算。A.陀螺儀角度計算,很多帖子中都提到了用的是積分,但是我這里還是重新講下。
angle_n=angle_n-1+(Gyro-C_Gyro)*R_Gyro;angle_n當(dāng)前角度值,它的單位是度(°)angle_n-1上一次計算出的角度值Gyro陀螺儀敏感軸偏轉(zhuǎn)值,也就是當(dāng)前敏感軸讀數(shù)C_Gyro陀螺儀零點偏移值,這個值的測量方法是:將陀螺儀敏感軸水平放置靜止時的讀數(shù),我的零點偏移值是水平、垂直、倒置,分別取1024次,作平均值得出的,讀數(shù)是-177.8865041,但是**在程序?qū)嵺`中,調(diào)整到-99.90。
或許還有別的辦法,自己看著辦吧。R_Gyro是陀螺儀比例。飛思卡爾的參考中提到這個值是可以計算出來的,下面我會提供下載,大家自己去看看怎么算的,但是在其論壇和調(diào)試手冊中都提到,這個比例值還是實驗法測量出來的比較準(zhǔn)確。B.加速度儀角度計算。
加速度儀的角度計算有很多方法,論壇里就有2中。但是都用到了三角函數(shù),數(shù)學(xué)沒學(xué)好,照抄了也不行。參考了飛思卡爾的計算方法后大概是這樣的。
Angle_Z=(az-C_Z)*R_Z;angle_z加速度計敏感軸Z軸產(chǎn)生傾角計算出的角度,單位度(°)az是加速度儀Z軸讀數(shù)C_ZZ軸零點偏移量測量方法和陀螺儀的一樣。R_Z加速度計Z軸比例關(guān)于陀螺儀的使用感覺還是挺難的,畢竟?fàn)砍兜拿姹容^多。
MPU6050傳來的6個數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)角度
1和角速度陀螺儀和加速度6050計算的角度。 答:陀螺角計算,很多帖子都提到與整合,但在這里我還是再次談?wù)撐磥怼?/p>
= angle_n-1 +(陀螺儀C_Gyro)* R_Gyro; angle_n當(dāng)前角度值,這是度(°)angle_n-1 計算的角度值陀螺陀螺的敏感軸的撓度值,這是目前的敏感軸的讀數(shù)C_Gyro陀螺零點偏移值,這個值的測量方法是:把敏感軸陀螺儀液位讀數(shù)在休息,我的零點偏移值是水平,垂直,倒立,1024個進(jìn)行平均來讀數(shù)-177.8865041,但最終方案的做法,調(diào)整為-99.90。
或許還有其他的方法來弄明白。 R_Gyro陀螺儀的比例。提到飛思卡爾的參考值計算,我將在下面的下載,看看大家都怎么算,但在他們的論壇和調(diào)試手冊所提到的,這個比例的值仍然是實驗測量它更準(zhǔn)確。 B.加速度角度計算。
加速度傳感器有很多種方法來計算的角度來看,有兩個論壇。但它們在三角函數(shù)中使用,數(shù)學(xué)沒學(xué)好,**也不行。也許這樣的事情后,飛思卡爾參考計算方法。
=(AZ-C_Z)* R_Z; angle_z Z軸計算產(chǎn)生,以度(°)加速度計敏感軸的傾斜角度 AZ是一樣的Z軸加速度計讀數(shù)C_Z中Z軸的零點偏置的測量方法和陀螺儀。 R_Z Z軸加速度計比例感覺使用陀螺儀是很難的,畢竟,都更多地參與面。
用51單片機怎么將MUP6050傳回來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成角度?急求?。?!
MPU6050 有角速度和加速度,角速度的話直接積分就角度了(這里算出的是轉(zhuǎn)動了多少角度),角度的話利用反三角函數(shù)求。角度解算的話需要是在加速度已知(包括大小與方向)的情況下,通??梢岳渺o止時的重力加速度可以求出傾角。
imu模塊可以以輸出加速度、角度(歐拉角)、角速度。怎樣用它測量擺和重力的夾角?
MPU6050六軸陀螺儀作用于四軸無人機,平衡車,機器人等等的電子實作當(dāng)中,用于姿態(tài)判斷,掌握了可以發(fā)揮自己的想象完成更多更有趣的作品。MPU6050內(nèi)置的DMP,實現(xiàn)了載體的姿態(tài)解算,不僅簡化代碼設(shè)計,而且降低了MCU的負(fù)擔(dān),MCU不用進(jìn)行姿態(tài)解算過程,從而有更多的時間去處理其他事件,提高系統(tǒng)實時性。
通過硬件平臺,軟件仿真了三軸陀螺儀、三軸加速度和歐拉角實時變化,結(jié)果表明,姿態(tài)解算穩(wěn)定可靠。
mpu6050常用作提供飛控運行時的姿態(tài)測量和計算,在在姿態(tài)結(jié)算中有幾個重要的概念,歐拉角、四元數(shù)等。歐拉角:用來表征三維空間中運動物體繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的情況。即物體的每時每秒的姿態(tài)可以由歐拉角表出。四元數(shù):超復(fù)數(shù),q=(q0,q1,q2,q3),q0位實數(shù),q1,q2,q3為虛部的實數(shù)。
簡單的可以理解為四維空間,就是原有的三維空間加入一個旋轉(zhuǎn)角。而四元數(shù)可以表征歐拉角,并且計算方便,故采用四元數(shù)來計算。在此還要提到加速度和磁力計補償原理,可以參照網(wǎng)上提到的原理與基本概念。
在此再啰嗦一下:補償?shù)哪康氖鞘箖蓚€坐標(biāo)系世界坐標(biāo)系和剛體坐標(biāo)系能夠完全重合,在此基礎(chǔ)上,計算補償值來修正旋轉(zhuǎn)矩陣,即四元數(shù)矩陣。最終的結(jié)果是解算出四元數(shù)的姿態(tài),就是四元數(shù)矩陣的各個元素的值。按照上述博客中的程序解算四元數(shù)的時候,用到了Kp和Ki兩個參數(shù),兩個參數(shù)的作用是用來控制矯正剛體坐標(biāo)系速度的。
MPU6050+HMC5883L的數(shù)據(jù)融合,磁力計怎么加入算出YAW的準(zhǔn)確角度
/**************************實現(xiàn)函數(shù)*百科********************************************函數(shù)原型: void IMU_AHRSupdate*功能: 更新AHRS 更新四元數(shù) 輸入?yún)?shù): 當(dāng)前的測量值。輸出參數(shù):沒有*******************************************************************************/#define Kp 2.0f // proportional gain governs rate of convergence to accelerometer/magnetometer#define Ki 0.01f // integral gain governs rate of convergence of gyroscope biasesvoid IMU_AHRSupdate(float gx, float gy, float gz, float ax, float ay, float az, float mx, float my, float mz) { float norm; float hx, hy, hz, bx, bz; float vx, vy, vz, wx, wy, wz; float ex, ey, ez,halfT; float tempq0,tempq1,tempq2,tempq3; // 先把這些用得到的值算好 float q0q0 = q0*q0; float q0q1 = q0*q1; float q0q2 = q0*q2; float q0q3 = q0*q3; float q1q1 = q1*q1; float q1q2 = q1*q2; float q1q3 = q1*q3; float q2q2 = q2*q2; float q2q3 = q2*q3; float q3q3 = q3*q3; now = micros(); //讀取時間 if(now<lastUpdate){ //定時器溢出過了。
halfT = ((float)(now + (0xffff- lastUpdate)) / 2000000.0f); } else {halfT = ((float)(now – lastUpdate) / 2000000.0f); } lastUpdate = now; //更新時間 norm = invSqrt(ax*ax + ay*ay + az*az); ax = ax * norm; ay = ay * norm; az = az * norm; //把加計的三維向量轉(zhuǎn)成單位向量。
norm = invSqrt(mx*mx + my*my + mz*mz); mx = mx * norm; my = my * norm; mz = mz * norm; /* 這是把四元數(shù)換算成《方向余弦矩陣》中的第三列的三個元素。根據(jù)余弦矩陣和歐拉角的定義,地理坐標(biāo)系的重力向量,轉(zhuǎn)到機體坐標(biāo)系,正好是這三個元素。所以這里的vx\\y\\z,其實就是當(dāng)前的歐拉角(即四元數(shù))的機體坐標(biāo)參照系上,換算出來的重力單位向量。 */ // compute reference direction of fluxhx = 2*mx*(0.5f – q2q2 – q3q3) + 2*my*(q1q2 – q0q3) + 2*mz*(q1q3 + q0q2);hy = 2*mx*(q1q2 + q0q3) + 2*my*(0.5f – q1q1 – q3q3) + 2*mz*(q2q3 – q0q1);hz = 2*mx*(q1q3 – q0q2) + 2*my*(q2q3 + q0q1) + 2*mz*(0.5f – q1q1 – q2q2); bx = sqrt((hx*hx) + (hy*hy));bz = hz; // estimated direction of gravity and flux (v and w)vx = 2*(q1q3 – q0q2);vy = 2*(q0q1 + q2q3);vz = q0q0 – q1q1 – q2q2 + q3q3;wx = 2*bx*(0.5 – q2q2 – q3q3) + 2*bz*(q1q3 – q0q2);wy = 2*bx*(q1q2 – q0q3) + 2*bz*(q0q1 + q2q3);wz = 2*bx*(q0q2 + q1q3) + 2*bz*(0.5 – q1q1 – q2q2); // error is sum of cross product between reference direction of fields and direction measured by sensorsex = (ay*vz – az*vy) + (my*wz – mz*wy);ey = (az*vx – ax*vz) + (mz*wx – mx*wz);ez = (ax*vy – ay*vx) + (mx*wy – my*wx); /* axyz是機體坐標(biāo)參照系上,加速度計測出來的重力向量,也就是實際測出來的重力向量。
axyz是測量得到的重力向量,vxyz是陀螺積分后的姿態(tài)來推算出的重力向量,它們都是機體坐標(biāo)參照系上的重力向量。那它們之間的誤差向量,就是陀螺積分后的姿態(tài)和加計測出來的姿態(tài)之間的誤差。向量間的誤差,可以用向量叉積(也叫向量外積、叉乘)來表示,exyz就是兩個重力向量的叉積。
這個叉積向量仍舊是位于機體坐標(biāo)系上的,而陀螺積分誤差也是在機體坐標(biāo)系,而且叉積的大小與陀螺積分誤差成正比,正好拿來糾正陀螺。(你可以自己拿東西想象一下)由于陀螺是對機體直接積分,所以對陀螺的糾正量會直接體現(xiàn)在對機體坐標(biāo)系的糾正。