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基于三轴加速度传感器的速度测量方法研究与实现
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  • 英文篇名:Research and implementation of velocity measurement method based on three-axis acceleration sensor
  • 作者:张敏 ; 姜秀柱 ; 陈伟 ; 周军娜
  • 英文作者:ZHANG Min;JIANG Xiu-zhu;CHEN Wei;ZHOU Jun-na;School of Computer Science and Technology,China University of Mining and Technology;
  • 关键词:三轴加速度传感器 ; 速度测量 ; 噪声自适应卡尔曼滤波 ; 累积误差处理
  • 英文关键词:three-axis acceleration sensor;;velocity measurement;;noise adaptive Kalman filtering;;accumulated error processing
  • 中文刊名:CGQJ
  • 英文刊名:Transducer and Microsystem Technologies
  • 机构:中国矿业大学计算机科学与技术学院;
  • 出版日期:2018-06-01 14:06
  • 出版单位:传感器与微系统
  • 年:2018
  • 期:v.37;No.316
  • 基金:中国博士后科学基金特别资助项目(2013T60574);; 国家自然科学基金委员会-山西省人民政府煤基低碳联合基金资助项目(U1510115)
  • 语种:中文;
  • 页:CGQJ201806036
  • 页数:5
  • CN:06
  • ISSN:23-1537/TN
  • 分类号:127-130+133
摘要
针对电梯、起重机等低速运动的大型机械的速度测量,提出了一种基于三轴加速度检测的速度测量方法并设计了速度测量系统。针对大型机械在移动物体时的变加速运动特点,以及移动过程中载荷变化和运动物体摆动、抖动等对检测数据的干扰,提出了一种噪声自适应卡尔曼滤波算法,对加速度数据进行滤波处理,并针对计算过程中产生的累积误差,提出了零值误差自适应补偿方法。实验结果表明:检测方法可以实现对低速机械物体速度的测量,经滤波处理后的数据平滑稳定,测量精度能够满足系统要求。
        Aiming at speed measurement of elevator,crane and other low-speed motion of large machinery,a velocity measurement method based on tri-axis acceleration detection is presented and a speed measurement system is designed. Aiming at characteristics of the large machinery moving objects in varying accelerated motion,as well as interference of load change in the process of moving and swinging motion of moving objects on detection data,noise adaptive Kalman filtering algorithm is proposed for filtering processing on acceleration data,and zero error adaptive compensation method is presented aiming at accumulated error generated in the process of calculation. Experimental results show that the detection method can realize speed measurement of low speed mechanical object. After filtering processed,data is smooth and stable,and measurement precision can meet requirements of the system.
引文
[1]韩先一.车辆运行速度测量方法的研究[D].西安:西安理工大学,2004.
    [2]张世璞.汽车速度测量方法研究[D].天津:天津理工大学,2011.
    [3]蒋剑锋,陆纪法,王汉炜,等.桥式起重机位置和速度测量装置的研发及应用[J].装备制造技术,2011,3(1):157-158.
    [4]Tan C,Park S.Design of accelerometer-based inertial navigation systems[J].IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2005,54(6):2520-2530.
    [5]邓德玖.起重机能耗检测无线传感网数据中心节点的研究与设计[D].徐州:中国矿业大学,2014.
    [6]袁西,陈栋,田湘,等.三轴数字加速度计ADXL345及其在捷联惯导中的应用[J].电子设计工程,2010,18(3):138-140.
    [7]李娜.基于Zig Bee的无线传感器网络在工业监测中的应用[D].西安:长安大学,2009.
    [8]蔡利婷,陈平华,罗彬,等.基于CC2530的Zig Bee数据采集系统的设计[J].计算机技术与发展,2012,11(2):197-200.
    [9]徐志国,陈正宇.基于CC2530的实时环境监测系统设计[J].金陵科技学院学报,2014,30(2):23-28.
    [10]彭丁聪.卡尔曼滤波的基本原理及应用[J].软件导报,2009,11(8):32-34.
    [11]邓自立.最优估计理论及其应用:建模、滤波、信息融合估计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005:51-56.

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