全向AGV的优化互补滤波姿态解算

• 作者: 牛秦玉 蒙松 畅科剑 李雯
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 关键词: AGV姿态解算 MEMS传感器 四元数 共轭梯度法 一阶互补滤波
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 794-800
• 页数: 7页
• 分类号: TP242.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200119

摘要

针对单一的MEMS陀螺仪无法解决本身的易发散和磁力计易受磁场干扰导致引入新的噪声,而带来的姿态估计不精确的问题,提出了一种基于全向AGV的优化互补滤波的姿态解算方法.偏航角不参与四元数解算,在水平姿态角四元数解算的基础上,利用共轭梯度法减小陀螺仪的漂移误差.再引进经过椭球修正后的磁力计数据作为观测量,与偏航角进行一阶互补滤波融合,并确定加权因子.搭建了基于STM32和MEMS传感器为核心的全向AGV实验平台,实验结果表明,该方法能有效抑制陀螺仪易发散和磁力计易受干扰的问题,提高姿态解算的精确性,使姿态解算具有良好的动态和静态性能,同时保证了系统的稳定性.