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EKF和互补滤波器在飞行姿态确定中的应用 被引量:45
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作者 郭晓鸿 杨忠 +2 位作者 陈喆 杨成顺 龚华军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第11期149-152,共4页
设计了一种旋翼飞行姿态参考系统,采用基于加速度计和陀螺仪的惯性测量组合(IMU)测量飞行姿态数据。采集实测数据并运用Allan方差分析法分析其噪声特性,建立传感器模型;针对旋翼飞行器分别应用经典扩展Kalman滤波(EKF)算法和互补滤波算... 设计了一种旋翼飞行姿态参考系统,采用基于加速度计和陀螺仪的惯性测量组合(IMU)测量飞行姿态数据。采集实测数据并运用Allan方差分析法分析其噪声特性,建立传感器模型;针对旋翼飞行器分别应用经典扩展Kalman滤波(EKF)算法和互补滤波算法进行姿态解算。在详细阐述2种算法的原理与实现的基础上,进行飞行器平台实验验证。研究结果表明2种算法均有效,且互补滤波器相对经典Kal-man滤波器更为简单、有效。 展开更多
关键词 姿态测量 扩展KALMAN滤波器 互补滤波器 ALLAN方差
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基于互补滤波器的四旋翼飞行器姿态解算 被引量:102
2
作者 梁延德 程敏 +1 位作者 何福本 李航 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第11期56-58,61,共4页
针对小型四旋翼飞行器姿态解算这一基本问题,详细分析了姿态解算的过程,提出了其中的难点问题。应用低成本捷联惯性测量单元,设计了一种基于互补滤波器算法的姿态求解器。经过实验验证表明:与目前常用的卡尔曼滤波算法相比,采用互补滤... 针对小型四旋翼飞行器姿态解算这一基本问题,详细分析了姿态解算的过程,提出了其中的难点问题。应用低成本捷联惯性测量单元,设计了一种基于互补滤波器算法的姿态求解器。经过实验验证表明:与目前常用的卡尔曼滤波算法相比,采用互补滤波器算法的求解器能显著降低对处理器速度和精度的要求,有效融合了捷联惯性测量单元的传感器数据,实现了小型四旋翼飞行器的高精度姿态解算。 展开更多
关键词 姿态解算 四旋翼飞行器 惯性测量单元 互补滤波器
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基于互补策略的新型单周控制有源滤波器 被引量:25
3
作者 费万民 吕征宇 钱挺 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期50-53,63,共5页
介绍了单周控制有源滤波器的原理 ,针对经典单周控制有源滤波器存在的诸如电流直流分量问题、局部稳定问题等 ,提出了单周控制有源滤波器的互补控制策略、电流直流分量负反馈策略和两路信号差值积分负反馈策略。新控制策略的采用彻底克... 介绍了单周控制有源滤波器的原理 ,针对经典单周控制有源滤波器存在的诸如电流直流分量问题、局部稳定问题等 ,提出了单周控制有源滤波器的互补控制策略、电流直流分量负反馈策略和两路信号差值积分负反馈策略。新控制策略的采用彻底克服了经典单周控制有源滤波器的电流直流分量问题 ,实现了单周控制有源滤波器的全局稳定 ,并消除了电流交越失真 ,使得具有诸如无须参考信号、检测量少、控制简便、波形质量高、动态跟踪性能好、抗干扰能力强等显著优点的单周控制有源滤波技术达到实用化程度。实验结果证实了所述控制策略的有效性。 展开更多
关键词 电力系统 互补策略 谐波补偿 单周控制 有源滤波器
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一种满足功率互补特性的线性相位FIR滤波器 被引量:9
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作者 张昊 师奕兵 张伟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第2期83-88,共6页
消除滤波器组的重构误差以实现完全重构一直是多抽样率滤波器组研究领域的一项重要课题。已有部分文献提出了分别消除幅度与相位误差行之有效的方法,然而这类方法都是在消除一种误差的基础上,使另一种误差最小化,并没有实现2种误差的完... 消除滤波器组的重构误差以实现完全重构一直是多抽样率滤波器组研究领域的一项重要课题。已有部分文献提出了分别消除幅度与相位误差行之有效的方法,然而这类方法都是在消除一种误差的基础上,使另一种误差最小化,并没有实现2种误差的完全消除。本文从功率互补性以及线性相位滤波器系数的特点出发,推导出既具有线性相位又满足功率互补性的分解滤波器组频率响应的表达式,根据频率响应表达式设计出了一种既满足线性相位又满足功率互补特性的FIR滤波器,实验表明采用该滤波器的多抽样率滤波器组具有良好的完全重构性。 展开更多
关键词 功率互补滤波器 线性相位 FIR滤波器 完全重构
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惯性传感器和互补滤波器在姿态估计中的应用 被引量:15
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作者 兰建军 谭力弓 +1 位作者 朴亨 王鹏 《制造业自动化》 北大核心 2013年第17期65-67,共3页
惯性测量方法被广泛应用于机器人等运动物体的姿态检测中,本文研究利用惯性传感器和互补滤波器的优点进行姿态估计。为了获取互补滤波器的转接频率,进行了加速度计和陀螺仪的动态响应测试,设计了自适应互补滤波器。在双轮直立行走机器... 惯性测量方法被广泛应用于机器人等运动物体的姿态检测中,本文研究利用惯性传感器和互补滤波器的优点进行姿态估计。为了获取互补滤波器的转接频率,进行了加速度计和陀螺仪的动态响应测试,设计了自适应互补滤波器。在双轮直立行走机器人装置上对方案进行了验证,实验数据表明,利用自适应互补滤波算法可以准确可靠的获取机器人的姿态信息。 展开更多
关键词 惯性测量 姿态估计 惯性传感器 自适应互补滤波器
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基于改进互补滤波器的低成本微小飞行器姿态估计方法 被引量:17
6
作者 阎世梁 王银玲 张华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第7期2078-2082,共5页
针对微飞行器(MAV)在不同机动状态下如何获得对重力加速度的有效估计这一问题,提出一种具有增益调节机制的显性互补滤波器,对微飞行器类似周期性盘旋等典型状态,利用陀螺仪的测量和指示空速的估计构建了向心加速度补偿机制,使得基于重... 针对微飞行器(MAV)在不同机动状态下如何获得对重力加速度的有效估计这一问题,提出一种具有增益调节机制的显性互补滤波器,对微飞行器类似周期性盘旋等典型状态,利用陀螺仪的测量和指示空速的估计构建了向心加速度补偿机制,使得基于重力加速度估计的互补滤波器能获得较为精确的姿态估计,并克服了传统互补滤波器对姿态估计进行重构的缺点。在比例积分补偿环节中,对俯仰角和横滚角的估计赋予不同的截止频率,使得比例增益和积分增益具有较好的自适应性。对比实验表明,姿态角估计误差能保持在±2°之内,与现有的典型滤波算法相比,该方法在算法效率和估计误差方面具有良好的综合性能,并适合用低成本的微惯性测量单元实现微飞行器的精确姿态估计。 展开更多
关键词 微飞行器 姿态估计 互补滤波器 重力场 增益调整
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多传感器互补滤波器数据融合算法设计 被引量:6
7
作者 马龙 代超璠 +3 位作者 周航 裴昕 黄超 苏志刚 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第10期3080-3086,共7页
针对多传感器姿态测量系统小型化、高精度和低成本的要求,设计三传感器互补滤波器数据融合算法,实现载体姿态解算。在传感器级别利用MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、电子罗盘分别对载体的姿态信息进行结算,得到多传感器解算数据;在频域上进... 针对多传感器姿态测量系统小型化、高精度和低成本的要求,设计三传感器互补滤波器数据融合算法,实现载体姿态解算。在传感器级别利用MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、电子罗盘分别对载体的姿态信息进行结算,得到多传感器解算数据;在频域上进行噪声分析,进一步验证各传感器噪声的频率互补性,分别设计三传感器组成的俯仰角和横滚角互补滤波器以及双传感器组成的航向角互补滤波器;构建一套基于FPGA的多传感器姿态测量系统并进行互补滤波器的实验验证。实验结果表明,相比于姿态航向参考系统(AHRS)的测量值,横滚角以及俯仰角精度在±0.37°以内,航向角精度在±0.8°以内,验证了该系统具有较高精度的输出。 展开更多
关键词 姿态测量 现场可编程门阵列 互补滤波器 微机电系统 数据融合
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新型有源滤波器的双向互补控制方案 被引量:37
8
作者 钱挺 吕征宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期44-47,共4页
该文提出单周控制有源滤波器(UCI-APF)的双向互补控制方案。该方案通过双路控制方式来提高系统稳定性。与以往单周控制相比较,双向互补控制能有效扩大滤波器的稳定工作范围,消除进线电流直流分量与低频次谐波,从而解决了单周控制有源滤... 该文提出单周控制有源滤波器(UCI-APF)的双向互补控制方案。该方案通过双路控制方式来提高系统稳定性。与以往单周控制相比较,双向互补控制能有效扩大滤波器的稳定工作范围,消除进线电流直流分量与低频次谐波,从而解决了单周控制有源滤波器在实际场合应用的关键性问题。分析与实验结果验证了新方案的可行性。 展开更多
关键词 有源滤波器 双向互补控制 电力系统 无功功补偿 谐波补偿 功率因数
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基于互补滤波器的大型定转速风力发电机组有效风速信号测量方法 被引量:6
9
作者 杨建安 李健 +1 位作者 徐志强 孙唐虎 《陕西电力》 2011年第11期22-25,72,共5页
分析了风力发电机组的风速测量信号和电功率的特性,指出这2种信号在频域上具有互补特性。基于互补滤波器结构,提出了大型风力发电机组有效风速信号重构算法,巧妙利用发电机的电功率信号和风速计测量信号在频域上的互补特性,提出1个既能... 分析了风力发电机组的风速测量信号和电功率的特性,指出这2种信号在频域上具有互补特性。基于互补滤波器结构,提出了大型风力发电机组有效风速信号重构算法,巧妙利用发电机的电功率信号和风速计测量信号在频域上的互补特性,提出1个既能保证稳态测量精度,又能保证动态响应速度的有效风速测量信号的方法,并通过计算机仿真验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 有效风速 谱分析 互补滤波器
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改进的双向互补单周控制在有源滤波器中的应用 被引量:1
10
作者 王林川 万晶 +1 位作者 姚艳菊 李学良 《黑龙江电力》 CAS 2013年第3期189-191,共3页
为解决双向互补单周控制有源滤波器主电路功率器件电流输出波形含有大量的谐波分量及其影响控制效果的问题,提出一种改进的双向互补控制策略。通过改变单周控制方程中的占空比从而实现死区效应补偿,完全消除了电流输出波形中的谐波分量... 为解决双向互补单周控制有源滤波器主电路功率器件电流输出波形含有大量的谐波分量及其影响控制效果的问题,提出一种改进的双向互补控制策略。通过改变单周控制方程中的占空比从而实现死区效应补偿,完全消除了电流输出波形中的谐波分量,提高了系统的准确性和稳定性。运用Matlab进行仿真实验,结果表明该方法能有效补偿死区所带来的输出畸变,具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 双向互补单周控制 有源滤波器 直流分量 死区时间 死区效应
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基于非对称互补开口谐振环的基片集成波导带通滤波器 被引量:2
11
作者 尹波 黄倩倩 +4 位作者 张晓玲 刘伽利 夏季禾 张玉瑶 梁景瑞 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第5期1072-1077,共6页
本文提出了一种新颖简单的结构用于设计具有良好带外抑制能力的单通带和双通带滤波器。在矩形基片集成波导谐振腔的接地面上设计了一对非对称的互补谐振环,使其在单通带滤波器下作为一个微扰元件,在双通带滤波器下作为一个谐振元件。本... 本文提出了一种新颖简单的结构用于设计具有良好带外抑制能力的单通带和双通带滤波器。在矩形基片集成波导谐振腔的接地面上设计了一对非对称的互补谐振环,使其在单通带滤波器下作为一个微扰元件,在双通带滤波器下作为一个谐振元件。本文提出了一种在不改变整个腔体尺寸的前提下,仅通过调整非对称互补谐振环的相对位置来实现单通带和双通带转换的新方法。此外,通过抑制高阶模式实现宽阻带性能,并通过引入有限的传输零点来提高带外抑制能力。为了验证该设计的可行性,本文设计,加工并测试了中心频率为11.075 GHz,带宽为750 MHz的单通带滤波器和中心频率为11.45 GHz,14.25 GHz,带宽均为500 MHz的双通带滤波器。测量结果表明通带内回波损耗均大于13 dB,插入损耗小于1.5 dB。测试结果与仿真结果基本一致。 展开更多
关键词 带通滤波器 非对称互补谐振环 基片集成波导 宽阻带
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互补滤波器和Kalman滤波器在姿态角测量中研究 被引量:3
12
作者 蒋光峰 谈英姿 《工业控制计算机》 2017年第6期97-99,共3页
姿态角在工程中应用极为常见,对其测量精度要求也越来越高。采用MEMS陀螺仪L3G4200和加速度计MMA7361,在分析传感器测量角度误差的基础上,研究两种陀螺仪和加速计数据融合的方法,以减少随机漂移误差,提高测量精度。提出对传感器原始数... 姿态角在工程中应用极为常见,对其测量精度要求也越来越高。采用MEMS陀螺仪L3G4200和加速度计MMA7361,在分析传感器测量角度误差的基础上,研究两种陀螺仪和加速计数据融合的方法,以减少随机漂移误差,提高测量精度。提出对传感器原始数据进行预处理方法,分析互补滤波器和Kalman滤波器测量姿态角过程以及这两种方法抑制数据漂移的内在机理。实验表明,这两种算法对陀螺仪随机漂移误差都有很强的抑制作用,同时具有出色的动态性能。 展开更多
关键词 姿态角 互补滤波器 KALMAN滤波器 随机漂移
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互补维纳滤波器在飞机盲目着陆系统中的应用 被引量:1
13
作者 张业宏 高智贤 张彬 《福建电脑》 2010年第1期146-146,共1页
讨论了互补维纳滤波的实现方式,讲述了飞机盲目着陆系统的实现方式,并分析了互补维纳滤波在飞机盲目着陆系统设计中的应用。
关键词 维纳滤波器 互补维纳滤波器 盲目着陆系统
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一种采用互补结构的宽阻带共模缺陷地滤波器
14
作者 曾志斌 姚引娣 庄奕琪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期209-213,共5页
为了抑制高速差分信号传输中的共模噪声,提出了一种基于低成本FR4材料制作的互补型缺陷地结构(defected ground structure,DGS)共模阻带滤波器.滤波器两边采用对称性酒杯形DGS结构,中间采用对称伞形DGS结构.由于这两种DGS结构互补,整个... 为了抑制高速差分信号传输中的共模噪声,提出了一种基于低成本FR4材料制作的互补型缺陷地结构(defected ground structure,DGS)共模阻带滤波器.滤波器两边采用对称性酒杯形DGS结构,中间采用对称伞形DGS结构.由于这两种DGS结构互补,整个滤波器结构紧凑,可以实现小面积设计目的;另外,由于三个DGS结构相邻较近,相互之间存在互感,可以通过改变相互之间的距离来调节相互之间的互感,从而实现宽阻带滤波的目的.仿真和测试结果表明,该DGS滤波器的差模信号损耗小,在抑制共模噪声20 d B条件下其阻带范围为4.8—11.4 GHz,而且面积仅为10mm×10mm.与周期性DGS结构相比,本方法在相同共模噪声抑制深度下,具有占用面积不到30%、阻带宽度增加约50%等优点. 展开更多
关键词 阻带滤波器 缺陷地结构 共模 互补结构
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基于新型互补开环谐振器的基片集成波导滤波器
15
作者 孟令琴 黄劲松 李鹏 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期26-29,共4页
设计了一种新型的互补开环谐振器(Complementary split ring resonators,CSRR),研究了新型CSRR应用在基片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)时的频率响应。采用该结构设计并制作了两个SIW滤波器,其中心频率分别为5 GHz和6 G... 设计了一种新型的互补开环谐振器(Complementary split ring resonators,CSRR),研究了新型CSRR应用在基片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)时的频率响应。采用该结构设计并制作了两个SIW滤波器,其中心频率分别为5 GHz和6 GHz,带宽分别为800 MHz和2 GHz,设计和实测结果较为吻合。 展开更多
关键词 互补开环谐振器 滤波器 谐振频率 基片集成波导
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基于互补开口环谐振器的超宽带低通滤波器
16
作者 张胜 刘发林 马云飞 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期210-214,共5页
为有效抑制寄生通带和高次谐波的影响,采用互补开口环谐振器结构设计了三种紧凑的新型超宽带低通滤波器。研究了互补开口环谐振器级联的阻带特性,并用来改善滤波器的通带、阻带性能。通过对比第一种滤波器的仿真结果,表明加载互补开口... 为有效抑制寄生通带和高次谐波的影响,采用互补开口环谐振器结构设计了三种紧凑的新型超宽带低通滤波器。研究了互补开口环谐振器级联的阻带特性,并用来改善滤波器的通带、阻带性能。通过对比第一种滤波器的仿真结果,表明加载互补开口环谐振器的低通滤波器具有更好的裙边衰减和更优的阻带特性。在此基础上,还设计了另外两种新型的超宽带低通滤波器,并对三种滤波器进行了加工和测量,实测结果与仿真结果均较吻合。相关结果表明,三种滤波器具有紧凑的结构、超宽的通带,并在较宽阻带内具有良好的衰减性能。 展开更多
关键词 超宽带 低通滤波器 互补开口环谐振器
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通过互补滤波器来实现的传感器融合技术 被引量:1
17
作者 王腾 牛桠枫 《电脑知识与技术》 2014年第9期5950-5954,共5页
该文在分析了Android设备相关传感器后,对其工作中会出现的问题提出了新的方案,并通过图表说明了其工作方式,提出了通过互补滤波器来实现传感器融合,只要对加速感应器和磁场感应器作类似低通滤波的处理,而对陀螺仪作类似高通滤波的处理... 该文在分析了Android设备相关传感器后,对其工作中会出现的问题提出了新的方案,并通过图表说明了其工作方式,提出了通过互补滤波器来实现传感器融合,只要对加速感应器和磁场感应器作类似低通滤波的处理,而对陀螺仪作类似高通滤波的处理,然后整合它们的结果数据,就可以得到相对精确的结果,且通过软件的形式来实现这一技术。 展开更多
关键词 互补滤波器 Android传感器 传感器融合
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基于互补分裂谐振环的零阶谐振微带带通滤波器的设计
18
作者 刘青爽 韩莉 薄娟 《江西通信科技》 2009年第2期31-32,共2页
本文介绍了以互补分裂谐振环和一系列沟道组成的LHM为单元的零阶谐振系统(ZOR),并给出了此系统共振频率和导纳斜率参数的确定方法。描述了由带有J-变案频器的ZOR组成的带通滤波器的设计方法。
关键词 互补分裂谐振环 零阶谐振 共振频率 导纳谐振参数 带通滤波器
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互补开口谐振环宽带带通滤波器的仿真设计
19
作者 喇东升 韩卫红 《安全与电磁兼容》 2015年第3期62-63,共2页
基于互补开口谐振环结构谐振特性,采用级联结构扩展带宽,设计了一种结构小的宽带带通滤波器,并通过HFSS软件仿真滤波器的谐振特性。仿真结果显示,滤波器具有较好的通带性能,其带外抑制度也比较高。
关键词 互补开口谐振环 级联结构 宽带 带通滤波器
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基于互补分裂谐振环的零阶谐振微带带通滤波器的设计
20
作者 刘青爽 韩莉 薄娟 《电子质量》 2009年第8期25-26,共2页
文章介绍了以互补分裂谐振环和一系列沟道组成的LHM为单元的零阶谐振系统(ZOR),并给出了此系统共振频率和导纳斜率参数的确定方法。描述了由带有J-变案频器的ZOR组成的带通滤波器的设计方法。
关键词 互补分裂谐振环 零阶谐振 共振频率 导纳谐振参数 带通滤波器
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