低成本MEMS陀螺仪随机漂移误差的建模及修正

摘要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT .................................................................................................................... III 第1章文献综述 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 MEMS陀螺仪的研究现状及发展趋势 (1)

1.2.1 MEMS陀螺仪的分类 (1)

1.2.2 MEMS陀螺仪的国内外研究现状 (2)

1.2.3 MEMS陀螺的应用及发展趋势 (4)

1.3 MEMS陀螺仪随机漂移误差修正技术国内外研究进展 (4)

1.3.1 随机漂移误差的建模方法 (4)

1.3.2 随机漂移误差的滤波技术 (7)

1.4 本章小结 (9)

第2章绪论 (11)

2.1 课题研究背景 (11)

2.2 文章选题依据 (11)

2.3 主要研究内容 (12)

第3章陀螺仪漂移误差采集系统设计及数据采集过程 (15)

3.1 MPU-6050的性能分析 (15)

3.2 数据采集硬件系统设计 (16)

3.2.1 系统的架构 (16)

3.2.2 核心处理器选择 (17)

3.3 数据采集软件设计 (18)

3.4 MEMS陀螺仪静态漂移误差数据采集过程 (20)

3.4.1 MPU-6050数据读取初始化设置 (20)

3.4.2 数据采集过程 (21)

3.5 本章小结 (22)

第4章MEMS陀螺仪误差分析 (25)

4.1 MEMS陀螺仪工作原理 (25)

4.2 MEMS陀螺仪性能指标 (25)

4.3 MEMS陀螺误差构成分析 (26)

4.4 基于Allan方差法的随机误差辨识 (27)

4.5 本章小结 (32)

西南大学硕士学位论文

第5章MEMS陀螺仪随机漂移误差建模及卡尔曼滤波 (35)

5.1 时间序列模型 (35)

5.1.1 自回归模型 (35)

5.1.2 滑动平均模型 (35)

5.1.3 自回归动平均模型 (36)

5.2 数据预处理 (36)

5.2.1 均值滤波去粗差 (36)

5.2.2 去常值分量 (37)

5.2.3 去趋势项 (37)

5.3 误差数据检验 (40)

5.3.1 平稳性检验 (40)

5.3.2 正态性检验 (41)

5.4 基于时间序列的陀螺仪随机漂移误差建模 (42)

5.5 卡尔曼滤波 (43)

5.6 滤波结果分析 (45)

5.7 本章小结 (46)

第6章基于粒子-卡尔曼组合滤波的MEMS陀螺仪随机漂移误差修正技术 (47)

6.1 粒子滤波理论基础 (48)

6.1.1 贝叶斯估计理论 (48)

6.1.2 蒙特卡洛积分 (49)

6.2 粒子滤波的基本算法 (51)

6.2.1 重要性采样 (51)

6.2.2 序贯重要性采样 (52)

6.2.3 粒子匮乏与重采样 (53)

6.3 基于机动目标跟踪Singer模型的陀螺仪随机漂移误差建模 (53)

6.4 粒子-卡尔曼组合滤波器设计 (55)

6.5 滤波效果分析 (58)

6.6 本章小结 (60)

第7章结论及展望 (61)

7.1 结论 (61)

7.2 展望 (62)

参考文献 (63)

致谢 (69)

发表论文、授权专利及参研项目一览表 (71)