结合陀螺仪和加速度计数据

Question

我正在使用Lego Mindstorm的NXT系统构建平衡机器人。我使用的是HiTechnic的两个传感器，第一个是加速度计，第二个是陀螺仪。我已经成功地滤除了传感器和衍生角度的噪声，两者的范围在-90到90度之间，0度完全平衡。

我的下一个挑战是结合两个传感器值来校正陀螺仪随时间的漂移。下面是我根据实际数据创建的示例图，用于演示陀螺仪的漂移：

我见过的最常用的方法是将这些传感器结合起来使用卡尔曼滤波器。但是，我不是微积分的专家，我真的不懂数学符号，但我确实理解源代码中的数学。

我正在使用RobotC（就像任何其他C衍生产品一样），如果有人可以举例说明如何在C中完成此操作，我将非常感激。

感谢您的帮助！

解决方案结果：

好吧，kersny通过向我介绍补充过滤器解决了我的问题。这是一个说明我的结果的图表：

结果＃1

结果＃2

如您所见，滤波器可校正陀螺仪漂移，并将两个信号组合成一个平滑信号。

编辑：由于我正在修复损坏的图像，我认为展示用于生成此数据的装备会很有趣：

Answer 1

卡尔曼滤波器非常棒，但我发现互补滤波器更容易实现，结果相似。我在编写补充过滤器时找到的最好的文章是this wiki（以及this article关于将传感器转换为工程单位）和this page上的zip文件中的PDF（在技术文档下） ，我相信zip中的文件名是filter.pdf）;

PS。如果你卡在卡尔曼滤波器上，here是实现它的Arduino的一些C语法代码。

Answer 2

Gamasutra.com跑了an article on using Kalman filters for WiiMote filtering。

本文末尾有一些指向C ++源代码的链接。