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      mpu6050姿態(tài)解算原理_mpu6050姿態(tài)解算程序

      姚小熊27 ? 來源：網(wǎng)絡整理 ? 2018-03-09 09:15 ? 次閱讀
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      關于MPU6050姿態(tài)解算原理

      mpu6050常用作提供飛控運行時的姿態(tài)測量和計算，在在姿態(tài)結算中有幾個重要的概念，歐拉角、四元數(shù)等。

      歐拉角：用來表征三維空間中運動物體繞著坐標軸旋轉的情況。即物體的每時每秒的姿態(tài)可以由歐拉角表出。

      四元數(shù)：超復數(shù)，q=（q0，q1，q2，q3），q0位實數(shù)，q1，q2，q3為虛部的實數(shù)。簡單的可以理解為四維空間，就是原有的三維空間加入一個旋轉角。而四元數(shù)可以表征歐拉角，并且計算方便，故采用四元數(shù)來計算。在此還要提到加速度和磁力計補償原理，可以參照http://blog.csdn.net/nemol1990/article/details/21870197？utm_source=tuicool&utm_medium=referral博客中提到的原理與基本概念。在此再啰嗦一下：補償?shù)哪康氖鞘箖蓚€坐標系世界坐標系和剛體坐標系能夠完全重合，在此基礎上，計算補償值來修正旋轉矩陣，即四元數(shù)矩陣。最終的結果是解算出四元數(shù)的姿態(tài)，就是四元數(shù)矩陣的各個元素的值。按照上述博客中的程序解算四元數(shù)的時候，用到了Kp和Ki兩個參數(shù)，兩個參數(shù)的作用是用來控制矯正剛體坐標系速度的。即調節(jié)加速度和磁力計補償?shù)乃俣龋ㄕ{節(jié)誤差的生成速度，進而調節(jié)剛體坐標系和世界坐標系的重合度）

      加速計補償?shù)睦斫猓?/p>

      由于重力加速度的原因，加速計只能補償X-Y軸的偏差，即經(jīng)過解算后的坐標中世界坐標XOY和剛體坐標XOY能夠重合，但是無法補償航向角。

      在此基礎上，利用磁力計進行補償，因為當?shù)卮艌鍪且粋€橢圓，所以我們把世界坐標系的X-AIXS軸對準真實世界的北方，這樣，磁場園只能在XOZ的平面圓里面，所以磁力計在世界坐標系中的分量是［I，0，k］，即在Y軸沒有分量，因為90度的夾角余弦為0.但此時i和k的值并不確定是多少。在剛體坐標系中磁力計的輸出為［a，b，c，］，旋轉到和世界坐標系中，計算出i和k，然后，在經(jīng)過旋轉把其旋轉到剛體坐標系中，然后計算誤差修正旋轉矩陣，此時得到精確的旋轉矩陣。

      mpu6050姿態(tài)解算程序

      08.MPU6050\Hardware\ioi2c.c

      08.MPU6050\Hardware\ioi2c.h

      08.MPU6050\Hardware\mpu6050.c

      08.MPU6050\Hardware\mpu6050.h

      08.MPU6050\Hardware\nrf24l01.c

      08.MPU6050\Hardware\nrf24l01.h

      08.MPU6050\Hardware\spi.c

      08.MPU6050\Hardware\spi.h

      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\CMSISENDUSERLICENCEAGREEMENT.pdf

      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include\stm32f4xx.h

      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include\system_stm32f4xx.h

      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\arm\startup_stm32f4xx.s

      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\gcc_ride7\startup_stm32f4xx.s

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      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\system_stm32f4xx.c

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      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Source\Templates\TrueSTUDIO\startup_stm32f4xx.s

      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Documentation\CMSIS-SVD_Schema_1_0.xsd

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      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Include\arm_math.h

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      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Include\core_cm3.h

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      08.MPU6050\Libraries\CMSIS\Include\core_cm4_simd.h

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      08.MPU6050\Project\JLinkSettings.ini

      08.MPU6050\Project\STM32F4-TEST.uvgui.XiaoWei

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