用于地层倾角仪的加速度计和磁力计

本文介绍了用于高分辨率地层倾角仪的加速度计和磁力计。在简单介绍了加速度计和磁力计的结构原理、技术性能之后,本文集中讨论了用于地层倾角仪的国产加速度计和磁力计。

基于MEMS加速度计和陀螺仪的姿态检测系统

本文根据微机电系统(MEMS)加速度传感器的工作原理和特点,对姿态检测系统的原理、组成以及数据采集进行了研究。提出了一种基于MEMS三轴加速度传感器和陀螺仪的倾角检测系统的实现方法。采用加速度计和陀螺仪的数据融合,有效地提高姿态检测系统的检测精度。

基于六加速度计的陀螺仪漂移补偿算法的研究

为满足机动无人机姿态测量的需求,尝试了一种新的陀螺仪漂移补偿方案:对6只加速度计按回转轴对称布局,从而解算出角速度;并利用Kalman滤波对该解算角速度与陀螺仪的输出进行融合,通过反馈校正来实现对陀螺仪漂移的补偿。仿真结果证明:该方案能有效补偿陀螺仪漂移,具有一定工程应用价值。

手机陀螺仪与加速度计联合定位初步分析

研究了如何利用安卓智能手机上的微机械电子陀螺仪和加速度计实现手机的定位功能。叙述了获取手机电子陀螺仪和加速度计数据的过程和定位原理,通过实验实现了它们的联合定位,并分析了其稳定性,总结了不同姿态下误差积累随时间的变化情况,得出了几点有意的结论。

基于MEMS陀螺仪和加速度计的动态倾角传感器

仿人形机器人各关节的姿态及重心位置是其步态控制研究的关键。为了获得这些姿态数据,设计了一种基于MEMS陀螺仪和加速度计的低成本动态倾角传感器,利用卡尔曼滤波算法将陀螺仪和加速度计输出的数据进行滤波融合,解决了加速度计因机器人的线性加速度而无法准确测量其动态倾角、陀螺仪因存在漂移等而长时间测量精度不高的问题。实际测试结果表明,所设计的传感器能够测量动态倾角并具有较高的精度,可以满足仿人形机器人姿态控制的需要。

双捷联冗余控制系统中的加速度计及陀螺仪判别方法研究

采用冗余技术可以大幅度地提高运载火箭控制系统的可靠性。根据我国现有惯性器件的发展水平，挠性陀螺速率捷联技术比较成熟，因此利用挠性陀螺速率惯测组合组成双捷联冗余控制系统是目前实现冗余的可行之路。目前广泛使用的挠性速率惯测组合是某些型号所采用的“五表”组合，本文对以其构成的双捷联冗余系统，进行了加速度计及陀螺仪判别方法研究，并探讨了惯性组合采用非平行安装的方案。最后进行了数学仿真试验。结果表明，本文提出的加速度计及陀螺判别方法可以有效地进行冗余信息的管理。

惯性导航中加速度计和陀螺仪性能研究

研究了惯性导航中加速度计传感器和陀螺仪传感器性能.分析加速度计和陀螺仪的误差来源,并提出误差模型,进行误差补偿.提出了加速度计传感器惯性导航系统算法,并结合结合车辆系统动力学模型,对算法进行了仿真和实车测试.仿真和测试结果和常规惯性导航系统所采用的陀螺仪方案进行对比分析,从而验证了加速度计惯性导航算法的相对有效性.

基于MMA7361三轴加速度计传感器与LPA550陀螺仪的融合姿态检测

基于MMA7361三轴加速度传感器与LPA550陀螺仪测目标物的姿态角,利用两者精度在频域上的互补性,采用互补滤波的方法,实现数据融合,较好的解决了陀螺仪的漂移现象使测量姿态角精度不高的问题,并提高了系统的稳定性。

单芯片加速度计陀螺仪结构设计与分析

提出了一种单质量块单轴集成加速度计陀螺仪(AG)结构,并利用力学、电磁学等原理对该结构进行了结构的设计与分析;同时运用计算机辅助软件对其进行了建模和仿真;依据所提指标,确定了加速度计陀螺仪各项尺寸。借助原理和仿真分析可以知道,该加速度计陀螺仪(AG)单轴敏感同一方向线加速度和角速度,结构简单、合理,在现有加工水平下实现了可加工性;该结构驱动方向和线速度和角速度检测方向相互交叉耦小,同时简化了后续处理电路。研究结果为加速度计陀螺仪的进一步研究提供了依据。

单芯片加速度计陀螺仪设计与动力学分析

介绍了单片集成加速度计陀螺(AG)的结构及其工作原理,提出一种可以利用一个敏感头同时测量某一方向加速度和陀螺信号的AG结构形式;同时建立了加速度计陀螺仪的动力学模型,并对单结构加速度计陀螺的加速度信号和陀螺信号的产生及仿真进行了阐述.分析结果表明本结构在动力学方面满足单轴加速度计陀螺仪的设计要求.

基于加速度计和陀螺仪的波浪测量方法

针对实验室中波浪参数的测量,研究了惯性传感器加速度计和陀螺仪的性能,提出一种基于加速度计和陀螺仪的波浪测量方法。利用惯性导航系统中的坐标系转换、信号的数值积分以及趋势项处理等算法,对惯性传感器获取的加速度信号进行处理得到垂向位移,从而计算出波高值,并对比分析了高通滤波算法和滑动平均算法对趋势项的消除效果。试验结果表明,利用惯性传感器加速度计和陀螺仪的测量方法获得地理坐标系下的垂向位移曲线,与波高传感器的实测曲线吻合较好,且滑动平均算法对趋势项的消除效果更好。所以,基于加速度计和陀螺仪的波浪测量方法可满足于实验室的波浪测量。

基于陀螺仪与加速度计的二轮自平衡控制系统设计

为了实现二轮自平衡系统的稳定控制,提高系统姿态倾角的可靠性,提出了基于陀螺仪与加速度计的二轮自平衡系统控制方法。建立二轮自平衡系统的简易动力学模型,以Lyapunov方法对稳定性进行分析,得到系统稳定控制的条件,采用陀螺仪和加速度计采集姿态倾角数据,经融合滤波后得出高精度姿态倾角,最后控制二轮自平衡系统电机实现稳定运行。通过二轮自平衡控制系统的硬软件设计,成功验证了该方法的可行性。

智能小车加速度计及陀螺仪装置的设计

当前,微机电系统技术的不断成熟推动了加速度计、陀螺仪等元件的快速发展。利用倾角传感器进行角度的测量,价格过于昂贵,适用范围较窄。微加速度计和微陀螺仪低成本小体积且性能稳定。选用卡尔曼滤波法,将加速度计和陀螺仪获取的数据整合到一起以达到小车倾角信息的最优估计。以MPU6050作为设计目标,从软硬件、功能设计到仿真,从微机电系统的原理和结构分析MPU6050的特点,然后利用设计出的MPU6050传感器模块在在移动终端进行软件的测试,编写相关程序,满足小车姿态检测的需要。

融合加速度计与陀螺仪的滚转角测试方法

实时高精度滚转角信息对提高高速旋转载体的控制精度尤为重要。由于高旋载体纵轴存在高速旋转,若纵轴采用大量程陀螺,则会带来较大的输出噪声,同时不可避免地存在累积误差,导致滚转角测量精度不高。为解决这个问题,提出了一种融合双轴正交加速度计与单轴陀螺仪的滚转角测试方法,纵轴采用大量程陀螺进行滚转角测量,双轴正交加速度计测量横轴和竖轴上的加速度,利用低通滤波提取重力投影测量滚转角,由加速度计得到的滚转角作为观测量,基于卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)融合两种方式得到滚转角信息,利用加速度计修正陀螺仪从而提高滚转角测量精度。为验证算法的有效性,进行了仿真实验与半物理仿真试验。结果表明,融合算法能够有效地抑制累积误差,且融合算法比加计测量或者陀螺测量方法测量精度有所提高,证明了该算法具有重要的工程应用价值。

加速度计和陀螺仪传感器:原理、检测及应用

微机电系统(MEMS)在消费电子领域的应用越来越普及,移动市场的增长也带动了MEMS需求的日益旺盛。实际上,MEMS传感器正在成为消费类和移动产品差异化的关键要素,例如游戏控制器、智能手机和平板电脑。MEMS为用户提供了与其智能设备交互的全新方式。本文简要介绍MEMS的工作原理、检测架构以及各种潜在应用。

利用加速度计和角速度仪的笔杆运动姿态检测

在笔杆上安装加速度和角速度传感器测量笔杆的运动姿态时,由于两种传感器的性质不同,再经过运算处理后,对测量结果精度的作用也不同。为此,本文利用3种卡尔曼滤波观测模型,分析比较了只利用加速度传感器、只利用角速度传感器以及同时利用加速度和角速度传感器数据3种情况下估计笔杆运动姿态的结果及特点。实验表明,角速度传感器可以较准确地确定角速度,但角度累计误差较大;加速度传感器的静态分量可以较准确地确定姿态角度,但对角度变化不灵敏,两者结合起来可以互相弥补欠缺,有利于笔杆的运动姿态检测。

单芯片集成加速度计陀螺的研究

讨论单片集成加速度计陀螺的结构及其工作原理 ,并对单结构加速度计陀螺的加速度信号和陀螺信号的分离进行了阐述 .在以往的微型惯性测量组合中 ,加速度计和陀螺是分离的 ,这样将产生较大的轴间耦合误差 .设计了双质量块振动系统 ,利用一个敏感头同时测量加速度和陀螺信号 .

陀螺加速度计输出装置设计与测试

从运载火箭的核心仪表陀螺加速度计对输出装置的技术要求出发，讨论了陀螺加速度计输出装置设计中的技术问题，提出了一种新型的小型化高速高精度动态测角系统方案。另外还探讨了输出装置精度的测试问题，提出了具有实用意义的测试方法。

基于单陀螺九加速度计系统的船舶运动状态监测研究

出于对船舶实时运动姿态获取的需要,船舶运动状态监测的研究越来越受到人们的重视。本文采用捷联惯性导航系统(SINS)对船舶运动状态进行监测,并通过3种SINS模型的对比分析,提出了一种改进的SINS模型,此模型增加一个测定角速度方向的陀螺仪。本改进模型使得捷联系统方程组可以进行线性求解,解决了捷联系统方程组必须进行非线性求解的问题。并用Matlab对船舶运动状态的求解进行了仿真,证明了此系统的可行性。

用线性加速度计实现无陀螺平台稳定的理论研究

为实现加速度计在平台稳定控制中的应用,需要建立相关的理论基础。简述了线性加速度计在光电稳定平台装置中的应用研究;在证明刚体角运动与基点位置选择无关的理论基础上,提出了线性加速度计在稳定平台中可行的配置方案;解决了线性加速度计在实际应用中安装不便所带来的问题。