فیلترهای مکمل بهبود یافته برای تخمین زوایای سمت و تراز در حرکتهای شتابدار
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسیارشد، مجتمع دانشگاهی برق، جنگال و مهندسی سایبرنتیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 نویسنده مسئول: دانشیار، مجتمع دانشگاهی برق، جنگال و مهندسی سایبرنتیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 استادیار، پژوهشکده علوم و فناوری شمال، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مازندران، ایران
4 استادیار، پژوهشکده علوم و فناوری شمال، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مازندران، ایران
doi
چکیده
در این مقاله روشی برای بهبود عملکرد فیلترهای مکمل در سامانه مرجع سمت و تراز برای تخمین وضعیت در حرکتهای شتابدار ارائهشده است. هرچند فیلترهای مکمل موجود Madgwick و Mahony از مزایایی از قبیل حجم محاسباتی کم، پایداری در شرایط دینامیکی مختلف، مؤثر بودن در نرخ نمونهبرداری پایین و سادگی در روند تنظیم پارامترها برخوردار هستند؛ لیکن در شرایطی که وسیله متحرک در معرض شتابهای غیر جاذبهای قرار میگیرد، عملکرد نامناسبی از خود نشان میدهند. الگوریتم پیشنهادی بر اساس روش راهگزینی بر مبنای آستانه طراحیشده است و با تنظیم بهره فیلترهای مکمل متناسب با اندازه شتاب خارجی، باعث بهبود تخمین زوایا میگردد. در ادامه الگوریتم پیشنهادی با فیلتر کالمن توسعهیافته و سه نسخه تطبیقی آن مقایسه شده است. نتایج شبیهسازی و ارزیابی روش پیشنهادی نشاندهنده دستیابی فیلترهای مکمل بهبودیافته به عملکرد بهتر در حرکتهای شتابدار نسبت به فیلترهای کالمن توسعهیافته تطبیقی در سامانه مرجع سمت و تراز است.
