Question

所以我用C编写了一个程序，以非常高的数据速率打印3轴陀螺仪的值。这些值是角速度的瞬时值，如果设备静止，则在运动时上升并下降。我需要它来保持高值并在返回到位置时回到零。如果我在固定的采样时间内整合这些值，我会实现这个目标吗？我如何进行整合？我是C编程的初学者。谢谢

Answer 1

角速度是：

ω=Δφ/Δt=（φ_n - φ_n-1）/（t _n - t _{n- 1 ）}

因此当前角度可以从以前的角度计算得出：

φ_n =φ_n-1 +ω·Δt

相应的C代码是......

double angle = 0;  /* or any initial value */
for ( ;; ) {
    double omega = get_angular_velocity();
    angle += omega * timestep;
}

...假设函数get_angular_velocity定期以timestep间隔返回值。

Answer 2

首先，您需要了解数字陀螺仪的物理方面：它suffers from drift（它不会返回0，但通常会在很长一段时间内发生）同样重要的通常是biased;这是一个校准问题。

当陀螺仪静止时，可以通过读取它的轴值来观察陀螺仪的偏差。如果它读取0以外的任何内容，那就是你的偏见。你需要弥补这一点。你怎么做呢？ - 校准

陀螺仪校准：读取给定时间段的轴值（1000个样本应该这样做）。平均样本以获得偏差值。 You have to subtract this bias value from all readings when running you code to get a valid reading.如果你在陀螺仪不动的时候读零，你就会知道你做得对。

接下来，解释陀螺仪数据：陀螺仪给你angular velocity values。这些对你的原始形式没什么用处;所以，你随着时间的推移整合它们以获得angle values，但在你做到这一点之前，你需要做一些事情：

陀螺仪增益;这在数据表中指定为与其灵敏度相关的值（即，对于2000dps的灵敏度，GAIN = 0.07） - 它应该都在数据表的表中，这取决于陀螺仪的配置方式。
您需要选择积分值的时间间隔，这又取决于陀螺仪配置（请参阅dps设置），但您应该没有10或20 ms。
确保您以良好的周期性（即每10毫秒一次）读取陀螺仪值

写一些代码将它们放在一起 - 就像这样：

while(1)
{
    startInt = mymillis();// this function returns the current time in ms

    gyroRaw = readGyro(); 

    //Convert Gyro raw to degrees per second
    rate_gyro = (float) gyrRaw * GYRO_GAIN;

    //Calculate the angles from the gyro
    gyroAangle += rate_gyro * DT;

    //print the gyro angle ...or anything you find useful

    //Each loop should be at least 20ms.
    while(mymillis() - startInt < 20)
    {
       usleep(100);
    }
}

这应该让你开始走正确的道路，我希望：）

Answer 3

这实际上并不是关于C，而是一般的信号处理，所以阅读它是个好主意。

某些集成可能没有错误去除噪音。您可以使用不同的算法。

要“保持高值”，你应该想一想实际意味着什么：检测和存储曲线的最大值。通过一些离散区分，您可以检测尖峰，例如：由于掉在桌子上这是一个广泛的领域，只是做一些实验。

看到模式的好动作是将它们显示为曲线，类似于示波器。如果你不想在C中进行图形处理，你可以将值传递给套接字并使用像Python这样的高级语言来绘制和进行一些处理。只是一个想法！

整合3轴陀螺仪的读数？

3 个答案: