基于信号融合的自平衡车姿态测量方法研究

针对自平衡车姿态角度测量问题,本文叙述了基于卡尔曼滤波和互补滤波的自平衡车MEMS IMU单轴融合算法的原理,分析了平衡车车身翻滚运动对融合算法计算结果的影响,最后分析了卡尔曼滤波法和互补滤波法的动态和静态收敛速度。为了验证各算法的效果,本文搭建了基于飞思卡尔K60单片机的信号采集平台进行实验。实验表明在采用低成本MEMS IMU的自平衡车俯仰角计算中,两种融合算法的效果接近,但是互补滤波法在静态时的收敛速度较快,同时考虑计算时效性,采用基于互补滤波的单轴融合算法较为合适。