基于微機電系統(tǒng)(MEMS)的慣性測量單元的設計與開發(fā).pdf

1、本文設計開發(fā)了基于微機電系統(tǒng)的小型慣性測量單元，實現(xiàn)無人機三軸加速度、三軸角速率、滾轉角和俯仰角等姿態(tài)信息的測量。
　　 論文首先提出了基于微機電系統(tǒng)的小型慣性測量單元的硬件總體設計方案。該方案將慣性測量單元分為二塊彼此相互垂直的電路板，滿足系統(tǒng)要測量三個軸的姿態(tài)信息的要求，同時兼顧了小型化、低成本的需求。
　　 其次，分析比較了常用的濾波算法。對目前工程上常用的濾波算法就其各自的優(yōu)缺點、適用范圍進行了比較，并根據(jù)MEM

2、S傳感器信號的特性選擇卡爾曼濾波器和互補濾波器。
　　 再次，詳細設計了姿態(tài)融合算法。針對MEMS傳感器測量的信號自身存在諸如摻雜噪聲、隨溫度和時間漂移等缺點，設計了濾除嗓聲、漂移補償?shù)目柭鼮V波器。同時，針對傳感器無法直接得到滾轉角、俯仰角，設計了融合算法，實現(xiàn)了姿態(tài)信號的輸出。
　　 論文還設計了微控制器捕獲加速度計的PWM信號，解決了A/D轉換器通道沖突的問題。根據(jù)系統(tǒng)運行的需求，設計開發(fā)了底層驅動和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。