前言:
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一阶互补滤波的程序非常简单,如下:
void First_order_Filter(float angle_m, float gyro_m){ angle = K1 * angle_m+ (1-K1) * (angle + gyro_m * dt);}
使用的时候,我们只需要如下调用函数:
First_order_Filter(Accel_Angle,Gyro_X);
其中
Accel_Angle就是原始计算出的角度值,具体可以查看上篇卡尔曼滤波;Gyro_X就是X轴的角速度,直接从传感器读取,不过要注意单位转换,如图所示
对于MPU6050,我们若选择FS_SEL=3,即±2000度/秒的量程,则需要如下处理
Gyro_X=Gyro_X/16.4;
式子中
angle = K1 * angle_m+ (1-K1) * (angle + gyro_m * dt);
angle_m是根据传感器原始数据计算出的角度;
gyro_m是对应轴的角速度;
dt的值,根据我们采样周期来定。如果我们5ms采样一次,则dt=0.05。在单片机处理能力许可的情况下,我们建议采样频率适当大一些。
而gyro_m* dt,就是在dt时间内,设备转过的角度。
K1的值,根据我们实际需求来,如果希望动态响应快,增大灵敏度,K取值可以大一些;如果想减小传感器本身的系统误差,减少干扰抖动,增强平滑性,K取值可以小一点;这里我们令K1=0.02。
我们将原始数据和一阶互补滤波后的数据绘制出来,如图:
可以看到,加了一阶互补滤波后,数据非常平滑,也很吻合实际情况。
上期精彩回顾:浅谈GD32和STM32之前的区别
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