两轮车用传感器融合角度的获得方法

摘要

本发明公开了一种两轮车用传感器融合角度的获得方法，其包括两轮车上设置有作为零点电压的参考电源及模糊控制器，陀螺仪的输出电压及加速度传感器的输出电压与所述零点电压比较后产生差值通过内部模/数转换器读取后转化为数字量，然后将所得数据经利用kalman滤波器进行处理计算出输出的融合角度值，所述模糊控制器采集到输出的融合角度值并得到相应的估计值，kalman滤波器利用输出的融合角度值与相应估计值之差得到残差。所述模糊控制器模糊输入残差模值，进一步控制输出的融合角度值。本发明两轮车用传感器融合角度的获得方法利用kalman滤波器及kalman滤波器残差更为准确真实的计算出倒立摆偏转角度值。

主权项

一种两轮车用传感器融合角度的获得方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在两轮车上固定有陀螺仪和加速度传感器，两轮车上设置有参考电源，所述参考电源电压设定为零点电压；(2)陀螺仪采集两轮车上角速度信号，加速度传感器采集两轮车上对应加速度信号；(3)陀螺仪的输出电压及加速度传感器的输出电压通过与所述零点电压比较后产生差值，所述差值通过两轮车控制系统内部模/数转换器读取后转化为数字量，得到陀螺仪的输出与加速度传感器的输出；(4)陀螺仪的输出通过积分处理可以计算出陀螺仪偏转角度，加速度传感器的输出通过与重力加速度的关系可计算出倒立摆偏转角，将所得数据经kalman滤波器进行处理计算出输出的融合角度值，所述融合角度值的计算公式是：fused_angle＝(1‑kg)*(fused_angle+∫anglerate*dt)+kg*A*arcsin(acc)其中fused_angle为融合角度值的输出，anglerate为陀螺仪的输出，acc为加速度传感器的输出，A为系统参数，A*arcsin(acc)为倒立摆偏转角，kg为通过kalman滤波器计算出的调整因子；(5)所述两轮车控制系统内部设置有可对输出的融合角度值进行真实判断的模糊控制器，所述模糊控制器采集到输出的融合角度值并得到相应的估计值，kalman滤波器利用输出的融合角度值与相应估计值之差得到残差，所述模糊控制器模糊输入残差模值，进一步控制输出的融合角度值。