Journal of Control
مجله کنترل
JoC
Engineering & Technology
http://joc.kntu.ac.ir
1
admin
2008-8345
2538-3752
10.52547/joc
fa
jalali
1398
7
1
gregorian
2019
10
1
13
2
online
1
fulltext
fa
پیادهسازی الگوریتم تخمین زاویه و سرعت زاویهای غلت پرتابههای با سرعت بالا با استفاده از تلفیق خروجی شتابسنجها
Implementation of Roll Angle and Angular Velocity Estimation Algorithm for a High-Speed Projectile Using Accelerometers Output Data
تخصصي
Special
پژوهشي
Research paper
<div style="text-align: justify;">در این مقاله، پیادهسازی الگوریتم تخمین زاویه و سرعت زاویهای غلت پرتابههای با سرعت بالا با استفاده از تلفیق خروجی شتابسنجهای ممز ارائه میشود. دلیل استفاده از شتابسنجها، خطای زیاد ژیروسکوپهای ممز در سرعتهای بالا و دقت پایین مگنومترها به دلیل وجود میدانهای مغناطیسی غیر از زمین و اثرات آهن نرم و سخت است. بعد از تشریح الگوریتم ارائه شده، نحوه پیادهسازی تشریح میشود. در پیادهسازی از یک موتور الکتریکی برای شبیهسازی حرکت غلت پرتابه استفاده میشود. از دو شتابسنج ممز نیز برای اندازهگیری سرعت و شتاب زاویهای استفاده شده است. دو سناریوی سرعت ثابت و متغیر در دو حالت همزمان و ناهمزمان بررسی شده است. برای تخمین سرعت زاویهای غلت از دو تخمینگر فیلتر کالمن تعمیم یافته و فیلتر کالمن تعمیم یافته تطبیقی استفاده شده است. در انتها نتایج به دست آمده از این دو تخمینگر برای سرعت زاویهای غلت و زاویه غلت با هم مقایسه شده است که نتایج، نشان دهنده عملکرد بهتر تخمینگر تطبیقی است.</div>
<div style="text-align: justify;">In this paper, implementation of roll angle and angular velocity estimation algorithm for a high-speed projectile using the fusion of the accelerometers output data is proposed. The reason for the use of accelerometers instead of gyros and magnetometer is the high error of the MEMS gyroscope for high speed and the low accuracy of the magnetometer due to the presence of Non-Earth magnetic fields and the effects of hard and soft iron. After expression of the proposed algorithm, the implementation process is explained. In this process, an electric motor is used to simulate the projectile roll and two accelerometers are used to measure angular velocity and acceleration. Two constant and variable velocity scenarios have been investigated in both online and offline modes. Both extended Kalman Filter and adaptive extended Kalman filter estimators have been used to estimate the rolling angular velocity. Finally, the comparison of these two methods for the rolling angular velocity and roll angle, indicates a better performance for the adaptive estimator.</div>
کانال غلت, فیلتر کالمن, فیلتر تطبیقی, حسگر شتابسنج ممز , تلفیق اطلاعات
Roll chanell, Kalman filter, Adaptive filter, MEMS-based accelerometer sensor, Data fusion.
67
80
http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-877-1&slc_lang=fa&sid=1
Ali
Asghari
علی
اصغری
ali_asghari@aut.ac.ir
10031947532846006207
10031947532846006207
No
malek-e- ashtar university
گروه کنترل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
Saeed
Nasrollahi
سعید
نصراللهی
Nasrollahi.saeid@gmail.com
10031947532846006206
10031947532846006206
No
malek-e- ashtar university
گروه کنترل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
Nematollah
Ghahremani
نعمت الله
قهرمانی
ghahremani@mut.ac.ir
10031947532846006205
10031947532846006205
Yes
malek-e- ashtar university
گروه کنترل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر