Vinkelhastighet med accelerometer?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27318
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Visst du kan få samma funktion som med ett gyro. Det kräver två accelerometrar per axel. Avdriften kommer att bli kanska stor. Vad har satelitnavigeringen med saken att göra?
dangraf
Inlägg: 530
Blev medlem: 9 juni 2003, 15:30:56
Ort: göteborg

Inlägg av dangraf »

en accelerometer känner av alla accelerationer.
utsignal accelerometer = acc rörelse+ acc gravitation


låt säga att man har 2st 2axliga accelerometrar a1 och a2
Om båda förflyttar sig lika mycket är a1x a2x lika stora (accelerationen i xled på båda accelerometrarna) och även a1y och a2y är lika stora.

Är det en diff mellan t.ex a1x och a2x så är den proportionell mot vinkelförändlingen samt avståndet mellan accelerometrarna.

Om man intergrerar den beräknade vinkelförändingen för att få sin vinkel så driver den med tiden så att man tillslut inte vet vilken vinkel enheten har som man mäter på.

Detta kan man lösa genom att lågpass och högpass filtrera accelerometersignalerna. Om man lågpassfiltrerar signalen så får man ut gravitationen eftersom den accelerationen förändrar sig långsammast. med hjälp av phytagoras kan man beräkna att x^2+y^2 = 9.81^2.
Här får man fram sin referens till jordens gravitation. Den återstående signalen är den högfrekventa vinkelförändingen.

Man ska kunna lägga ihop dessa 2 signaler för att få ett gyro med jorden som referens och därmed inte driver.

Problemet är att om man sätter 2st accelerometrat på en pinne. känner den av vinkelförändingen mot ett plan och inte runt en axel som ett gyro gör. Detta hade man kunnat lösa genom att sätta upp 3st uppsättningar accelerometrat som beräknar vinkelförändingen runt varsitt plan.

Håller själv på o funderar lite på hur man ska lösa det på bästa sätt. Har monterat fast 4st accelerometrar på en liten metallkub som jag tänkte börja experimentera med senare nångång då jag får tid.

Mina exempel var rätt röriga. Har läst ett arbete med en rc-helikopter som lågpass och högpassfiltrerade gyro och accelerometer signaler för att få en mer exakt sensor. Däremot vet jag inte riktigt om mina resonemang håller fullt ut.

Hoppas detta gav lite svar på nån av dina frågor
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27318
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Det man mäter är inte vinkelförändringen utan vinkelhastighetsförändringen. För att få läge måste du integrera två gånger. Då inser man hur stort ett litet fel blir på kort tid. Om det funker eller inte beror på vad du ska ha det till.
goffe
Inlägg: 5
Blev medlem: 3 december 2004, 15:59:05

Inlägg av goffe »

Det som du hela tiden måste tänka på när det gäller acceleromterar är att de mäter två saker som inte går att skilja från varnadra.
Dels mäter de ju förändringen av hastighet, men alla axlar som inte är helt paralella med ordytan kommer påverkas av graviation.
Att bygga ett INS med endast accelerometer går, i alla fall i teorin. Ta en titt på Tetrahedral inertial platforms.
fatpo83
Inlägg: 282
Blev medlem: 21 april 2004, 22:42:28
Ort: Sthlm

Inlägg av fatpo83 »

dangraf, har du några länkar som du kan posta? Det skulle vara en utmaning att fixa det faktiskt...

har förresten stött på ett patent i USA som hävdade att de löste detta mha accelerometer, men någon detaljerad information var inte tillgänglig
dangraf
Inlägg: 530
Blev medlem: 9 juni 2003, 15:30:56
Ort: göteborg

Inlägg av dangraf »

Jag har några sidor av deras arbete här i en pärm.
Titel: "A Low-cost and Low-weight attitude estimation system for an autonomous helicopter"
av: "Albert-Jan and Robert Klang"
skola: "center for computer systems architecture, halmstad university"

Arbetet handlar om hur man kombinerar ett gyro och en inclinometer för att få ett gyro utan drift. Det är bara en början, själva formlerna för hur man beräknar vinkelhastighet och sånt med hjälp av enbart accelerometrar får du nog komma på själv eller leta nånannan stans.

Du får leta lite ute på nätet, om du inte hittar nått kan du vända dig till skolan www.hh.se/ide och be snällt, så kanske de skickar dig arbetet.

Lycka till!
dangraf
Inlägg: 530
Blev medlem: 9 juni 2003, 15:30:56
Ort: göteborg

Inlägg av dangraf »

Skriv svar