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惯性传感器在载体内如何实现导航、定向和运动载体控制

作者:admin  更新时间:2017-07-04
惯性传感器在载体内如何实现导航、定向和运动载体控制
惯性传感器在载体内如何实现导航、定向和运动载体控制
惯性导航配备安顿在运载体内,作业时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不容易遭到滋扰,是一种自立式导航体系。并且这些年MEMS(微机电体系)构造的惯性传感器随半导体技能的进步得到了迅速发展,使其低成本而高精度的希望得到了完成。MEMS惯性传感器构成的惯性导航设备联系轮式小车的里程计,可以发生导航和定位信息,削减对外部环境的倚赖,完成在外部环境条件(例如光照、墙面材质)未知情况下的导航。
  所以在室内区域进行勘察查找,小车的运转特点与通常的飞机、船、车不一样,它的运动轨道改变较快,且在运动时存在必定的振荡,因而常用的卡尔曼滤波算法需求进一步改善才可以应用。惯性传感器收集数据量大,且进行惯性导航时需求很多的浮点运算,因而本项目采用了具有强壮数字信号处理功用的DSP 28335芯片和PC操控终端,完成惯性传感器的数据收集、时序逻辑操控、与驱动体系通讯和地图显现功用,具有体积小、成本低、功耗低一级长处。
  综上所述,这篇文章将选用低成本的MEMS器材,联系DSP和卡尔曼滤波算法,能完成较高精度的轮式小车导航和定位。
  1体系体系架构
  这篇文章的目标是研发一个轮式小车惯性导航体系,可以经过wifi完成PC终端和手持终端操控轮式小车举动以及小车所收集数据的传输。
  浮点DSP TMS320F28335芯片作为主数字信号处理器,收集各MEMS惯性传感器的信号并处理,处理结果经过WIFI将数据输送到PC终端;PC终端担任显现定位结果和地图显现,并向小车驱动体系发送操控指令,一起接纳驱动体系反应的里程计信息。
  2.硬件方案及具体完成
  硬件规划上,首要分为中心板和驱动板。中心板包含DSP最小体系,JTAG下载口规划,体系电源供应电路和MEMS传感器,WIFI模块等。而驱动板首要规划的内容是直流大电机的驱动模块。
  2.1中心板规划
  2.1.1电源电路规划
  TMS320F28335作业时需求的电压不一样:内核电压(1.9 V)与I/O供电电压(3.3 V),关于电源比较灵敏,所以电源部分使用两路输出电源器材TPS767D318来完成,如图2所示。一起依据仿真实验和实践焊接电路的测试,电源模块输出端最好使用一些容值不小于10uf的维护电容,且不能使用贴片电容,不然作业不稳定。