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找到一段卡尔曼滤波的代码 求大神帮看一下

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doodle|  楼主 | 2015-5-4 09:46 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
/*
* KalmanFilter.h
* Non-original
* Author: x2d
* Copyright (c) 2012 China
*
*/

#ifndef KalmanFilter_h
#define KalmanFilter_h

#include <WProgram.h>

class KalmanFilter
{
  public:
  KalmanFilter();
  
  /*
    卡尔曼融合计算
    angle_m: 加速度计测量并通过atan2(ax,ay)方法计算得到的角度(弧度值)
    gyro_m:陀螺仪测量的角速度值(弧度值)
    dt:采样时间(s)
    outAngle:卡尔曼融合计算出的角度(弧度值)
    outAngleDot:卡尔曼融合计算出的角速度(弧度值)
  */
  void getValue(double angle_m, double gyro_m, double dt, double &outAngle, double &outAngleDot);
  
  private:
  double C_0, Q_angle, Q_gyro, R_angle;
  double q_bias, angle_err, PCt_0, PCt_1, E, K_0, K_1, t_0, t_1;
  double angle, angle_dot;
  double P[2][2];
  double Pdot[4];
};

/*CPP文件  */
/*
* KalmanFilter.cpp
* Non-original
* Author: x2d
* Copyright (c) 2012 China
*
*/

#include "KalmanFilter.h"

KalmanFilter::KalmanFilter()
{
   C_0 = 1.0f;
   Q_angle = 0.001f;//加速度计的过程噪声协方差
   Q_gyro = 0.003f;//陀螺仪的过程噪声协方差
   R_angle = 0.5f;//加速度计的测量噪声协方差
   q_bias = angle_err = PCt_0 = PCt_1 = E = K_0 = K_1 = t_0 = t_1 = 0.0f;
   angle = angle_dot = 0.0f;
   P[0][0] = 1.0f;
   P[0][1] = 0.0f;
   P[1][0] = 0.0f;
   P[1][1] = 1.0f;
   Pdot[0] = 0.0f;
   Pdot[1] = 0.0f;
   Pdot[2] = 0.0f;
   Pdot[3] = 0.0f;
}

void  KalmanFilter::getValue(double angle_m, double gyro_m, double dt, double &outAngle, double &outAngleDot)
{
/*
  Serial.print("angle_m = ");
  Serial.print(angle_m);
  Serial.print(";");
  Serial.print("gyro_m = ");
  Serial.print(gyro_m);
  Serial.print(";");
*/
  //陀螺仪积分的先验角度
  angle+=(gyro_m-q_bias) * dt;

  //角度偏差(用于计算后验状态估计)
  angle_err = angle_m - angle;

  //先验误差协方差的微分
  Pdot[0] = Q_angle - P[0][1] - P[1][0];
  Pdot[1] = -P[1][1];
  Pdot[2] = -P[1][1];
  Pdot[3] = Q_gyro;

  //先验误差协方差的积分
  P[0][0] += Pdot[0] * dt;//计算加速度计过程噪声协方差
  P[0][1] += Pdot[1] * dt;
  P[1][0] += Pdot[2] * dt;
  P[1][1] += Pdot[3] * dt;//计算陀螺仪过程噪声协方差

  //卡尔曼增益计算
  PCt_0 = C_0 * P[0][0];
  PCt_1 = C_0 * P[1][0];
  E = R_angle + C_0 * PCt_0;//测量余量协方差
  K_0 = PCt_0 / E;//加速度计的卡尔曼增益
  K_1 = PCt_1 / E;//陀螺仪偏差的卡尔曼增益

  //后验误差协方差计算
  t_0 = PCt_0;
  t_1 = C_0 * P[0][1];
  P[0][0] -= K_0 * t_0;
  P[0][1] -= K_0 * t_1;
  P[1][0] -= K_1 * t_0;
  P[1][1] -= K_1 * t_1;

  //更新状态
  angle += K_0 * angle_err;//后验估计最优角度值
  q_bias += K_1 * angle_err;//更新最优估计值偏差
  angle_dot = gyro_m-q_bias;//更新最优角速度(后验估计)
  
  outAngle = angle;
  outAngleDot = angle_dot;
/*
  Serial.print("angle = ");
  Serial.print(angle);
  Serial.print(";");
  Serial.print("angle_dot = ");
  Serial.print(angle_dot);
  Serial.print(";");
*/
}

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沙发
doodle|  楼主 | 2015-5-4 09:48 | 只看该作者
看了很久 其中的对数组的运算一直无法理解是怎么回事。。。。。求大神解释下

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板凳
han0097| | 2015-5-7 10:53 | 只看该作者
什么东西?

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