生成一个基于互补滤波的IMU姿态解算的matlab程序
时间: 2024-02-24 15:58:32 浏览: 29
好的,以下是一个简单的基于互补滤波的IMU姿态解算的matlab程序,供参考:
```matlab
% 基于互补滤波的IMU姿态解算
% 数据来源:加速度计和陀螺仪原始数据
% 加载数据
load('imu_data.mat');
% 初始化变量
dt = 0.01; % 采样时间间隔
t = (0:length(acc)-1)*dt; % 时间序列
% 定义互补滤波系数
alpha = 0.98; % 加速度计系数
beta = 1 - alpha; % 陀螺仪系数
% 初始化姿态角
roll = zeros(size(acc));
pitch = zeros(size(acc));
yaw = zeros(size(gyro));
% 迭代计算姿态角
for i = 2:length(acc)
% 计算加速度计测量值的模长
acc_norm = norm(acc(i,:));
% 如果加速度计的模长接近于重力加速度,说明IMU垂直于地面,可以用加速度计计算姿态角
if abs(acc_norm - 9.81) < 0.5
roll_acc = atan2(acc(i,2), acc(i,3));
pitch_acc = atan2(-acc(i,1), sqrt(acc(i,2)^2 + acc(i,3)^2));
% 互补滤波计算姿态角
roll(i) = alpha*(roll(i-1) + gyro(i,1)*dt) + beta*roll_acc;
pitch(i) = alpha*(pitch(i-1) + gyro(i,2)*dt) + beta*pitch_acc;
yaw(i) = yaw(i-1) + gyro(i,3)*dt;
else
% 如果加速度计的模长不接近重力加速度,说明IMU处于旋转状态,用陀螺仪计算姿态角
roll(i) = roll(i-1) + gyro(i,1)*dt;
pitch(i) = pitch(i-1) + gyro(i,2)*dt;
yaw(i) = yaw(i-1) + gyro(i,3)*dt;
end
end
% 绘制姿态角随时间变化的曲线
figure;
subplot(3,1,1);
plot(t, roll*180/pi);
ylabel('Roll (deg)');
title('IMU姿态解算');
subplot(3,1,2);
plot(t, pitch*180/pi);
ylabel('Pitch (deg)');
subplot(3,1,3);
plot(t, yaw*180/pi);
ylabel('Yaw (deg)');
xlabel('Time (s)');
```
说明:
- 这个程序实现了基于互补滤波的IMU姿态解算,利用加速度计和陀螺仪的原始数据计算姿态角。
- 程序首先加载IMU数据,然后定义互补滤波系数和时间间隔。
- 程序迭代计算每个时间步的姿态角,根据加速度计和陀螺仪的测量值判断IMU处于静止状态还是旋转状态,用不同的计算方法计算姿态角。
- 最后,程序绘制了姿态角随时间变化的曲线,展示了IMU姿态解算的效果。
希望这个程序能够对你有所帮助!