- float Angle=0.0; //卡尔曼滤波器的输出值，最优估计的角度
- //float Gyro_x=0.0; //卡尔曼滤波器的输出值，最优估计的角速度
- float Q_angle=0.001; //陀螺仪噪声的协方差（估计过程的误差协方差）
- float Q_gyro=0.003; //陀螺仪漂移噪声的协方差（估计过程的误差协方差）
- float R_angle=0.5; //加速度计测量噪声的协方差
- float dt=0.005; //积分时间，dt为滤波器采样时间(秒)
- char C_0 = 1; //H矩阵的一个数
- float Q_bias=0, Angle_err=0; //Q_bias为陀螺仪漂移
- float PCt_0=0, PCt_1=0, E=0; //中间变量
- float K_0=0, K_1=0, t_0=0, t_1=0; //K是卡尔曼增益，t是中间变量
- float Pdot[4] ={0,0,0,0}; //计算P矩阵的中间变量
- float PP[2][2] = { { 1, 0 },{ 0, 1 } }; //公式中P矩阵，X的协方差
- void Kalman_Filter(float Gyro,float Accel)//Gyro陀螺仪的测量值，Accel加速度计的角度计算值
- {
- Angle += (Gyro - Q_bias)*dt;
- //角度测量模型方程，角度估计值=上一次的最优角度+(角速度-上一次的最优零漂)*dt //就漂移来说认为每次都是相同的Q_bias=Q_bias
- Pdot[0]=Q_angle - PP[0][1] - PP[1][0];
- Pdot[1] = -PP[1][1];
- Pdot[2] = -PP[1][1];
- Pdot[3] = Q_gyro;
- PP[0][0] += Pdot[0] * dt;
- PP[0][1] += Pdot[1] * dt;
- PP[1][0] += Pdot[2] * dt;
- PP[1][1] += Pdot[3] * dt;
- PCt_0 = C_0 * PP[0][0]; //矩阵乘法的中间变量
- PCt_1 = C_0 * PP[1][0]; //C_0=1
- E = R_angle + C_0 * PCt_0; //分母
- K_0 = PCt_0 / E; //卡尔曼增益，两个，一个是Angle的，一个是Q_bias的
- K_1 = PCt_1 / E;
- Angle_err = Accel - Angle;
- Angle += K_0 * Angle_err; //计算最优角度
- Q_bias += K_1 * Angle_err; //计算最优零漂
- //Gyro_x = Gyro - Q_bias; //计算得最优角速度
- t_0 = PCt_0; //矩阵计算中间变量，相当于a
- t_1 = C_0 * PP[0][1]; //矩阵计算中间变量，相当于b
- PP[0][0] -= K_0 * t_0;
- PP[0][1] -= K_0 * t_1;
- PP[1][0] -= K_1 * t_0;
- PP[1][1] -= K_1 * t_1;
- }
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