基于互补滤波算法的体感鼠标研究与实现

建立体感鼠标的空间坐标系模型,利用STM32微处理器采集六轴微惯性传感器MPU6050和地磁计HMC5883L数据,进行数据融合和互补滤波,实时检测人体手指的姿态变化。将数据无线传输到电脑接收端对应鼠标光标的位移变化,实现了人只需要轻轻挥动手指就可控制鼠标光标的移动、单双击和滚轮等操作。设计了锂电池充放电电路,增加了鼠标续航时间。     

基于互补融合算法的四旋翼飞行器软件设计

四旋翼飞行器作为当今一种非常流行的飞行器,涉及多学科交叉技术以及各个领域。随着相关技术的发展,四旋翼飞行器变得更加小型化与智能化,应用领域也更广。通过研究飞行控制原理与姿态解算,对四旋翼飞行器进行了软件设计。硬件选用STM32F103C8T6作为主控制器,并以MPU6050作为惯性测量模块。软件设计中采用互补融合的控制算法估算六自由度飞行姿态,并采用PID算法进行整定和控制。通过这种姿态融合,可控制飞行器平稳起停和飞行,经实验室调试效果良好。     

一种基于容积滤波的快速飞行姿态估计方法

为了提高飞行姿态的测量精度,工程上一般使用滤波算法对测量数据进行滤波降噪处理,由于建立在线性递推估计框架之上的卡尔曼滤波算法在处理非线性问题时精度不佳,且无迹卡尔曼滤波算法无法保证正交且解算量大,于是容积卡尔曼滤波算法便应运而生了。由于采用了容积采样准则,其解算量仍然较大,为此本文基于乔列斯基分解原理改进了容积卡尔曼滤波的逆矩阵运算方法,使解算精度保持不变的同时能够大幅降低解算时间,为工程应用提供了一种参考。     

基于三轴加速度计的车身姿态测量与解算

随着微机械电子系统的发展,车身姿态测量多采用惯性传感器为基础的捷联式测量,但由于陀螺仪产生的漂移和误差难以消除,采用三轴加速度计进行测量,再对车身姿态解算。算法采用改进的遗传神经网络算法,即以神经网络算法为基础,采用进退搜索算法加强遗传算法的收敛速度,进而优化权值与阈值选取,加快结果的输出。经过实验对比,该方法能够实现车身姿态的实时输出,算法精度符合要求。     

采用卡尔曼滤波算法的MEMS器件姿态测量

针对小型无人机上使用的MEMS惯性传感器在精度、噪声上存在的问题,采用卡尔曼滤波算法结合角度传感器、加速度传感器、磁阻传感器的传感信息,来解算姿态角最优值。采用四元素法确立了捷联矩阵,利用三轴陀螺仪传感器所得到的角速度信息建立系统状态方程,利用三轴加速度传感器和磁阻传感器信息建立了系统测量方程,进而设计了一种卡尔曼滤波器来滤除MEMS传感器存在的随机噪声,并解算出了小型无人机的姿态角。通过实验室静态测试和动态测试表明,无人机姿态角解算结果与实际值对比,误差能够控制在2°以内,可满足工程应用要求。     

基于四元数互补滤波和PID控制算法的两轮自平衡车系统设计

为探究两轮自平衡车系统中惯性传感器的数据误差问题和车体平衡抗扰适应性,利用主控制器KL25、惯性传感器MPU6050等器件搭建了实验平台。基于四元数与互补滤波数据的融合解算车体姿态,通过数字PID算法调整PWM信号量的输出实现姿态的自我调整,最终实现对两轮车体系统的自平衡控制。测试结果表明,在小幅度偏角范围内车体能够及时调整姿态,表现出了良好自平衡性能。     

Automatic recommendation system based on hybrid filtering algorithm

Education and Information Technologies - Web recommendation systems are ubiquitous in the world used to overcome the product overload on e-commerce websites. Among various filtering algorithms,...     

基于修正α-β-γ滤波的多目标跟踪算法研究

在传统α-β-γ滤波算法的基础上,提出一种适用于多目标、非均匀采样时间情况的修正α-β-γ滤波算法.介绍了匀加速(CA)模型和α-β-γ滤波算法,利用相关公式推导出修正后的滤波算法,并进行仿真验证.仿真结果证明了本算法对解决多目标跟踪问题的有效性.     

基于硅磁敏三极管空间磁场矢量传感器

提出一种封装结构空间磁场矢量传感器,该传感器由芯片Ⅰ、芯片Ⅱ以及封装结构组成,其中芯片Ⅰ和Ⅱ均以硅磁敏三极管(SMST)作为磁敏感器件,芯片Ⅰ由4只SMST分别构成的第一和第二磁敏感单元,可分别实现对x方向、y方向外加磁场(Bx、By)的测量;芯片Ⅱ为2只SMST构成的第三磁敏感单元,能够实现对彳方向外加磁场(Bz)的测量,理论分析表明,3个磁敏感单元分别完成Bx、By和Bz的测量.采用TCAD-ATLAS软件构建了空间磁场矢量传感器磁敏感单元结构仿真模型,分析了磁敏感特性.室温条件下,当VDD =5.0 V、IB=4.0 mA时,在Bx、By和Bz的作用下,3个磁敏感单元对应的磁灵敏度分别为71、63、79 mV/T,该传感器可完成空间磁场矢量(B)测量.     

一种基于图像滤波的加权 FCM 图像分割算法

针对模糊C均值（ FCM）图像分割算法受初始值影响较大以及对噪声的抑制作用较差的问题,提出一种基于图像滤波的加权FCM图像分割算法。该算法采用快速FCM算法进行初分割,降低了初始值的影响,同时引入自适应中值滤波器,并与加权FCM 算法相结合进行迭代滤波分割,不仅能很好地抑制噪声的影响而且能使分割更精确。利用该算法分别对人工合成的和真实的含噪图像进行分割实验,实验结果表明：本文算法对含噪图像有很好的分割结果。     

基于MATLAB的数字图像空域线性滤波算法的对比研究

分析数字图像处理中几种常见的空域线性滤波法,并通过MATLAB进行实验,对比它们对高斯噪声滤波效果,得出各自的优缺点和适用情况。     

梯度均值滤波算法消除噪声的研究

在数据采集与处理系统的量化器的量化单位受系统噪声限制的条件下,提出了一种基于梯度滤波的消除噪声的新方法.该文基于整数论原理[6]给出了该算法的严格论证,并且采用该算法构建了一量化系统.通过对该测量系统的仿真实验分析可以看出,此算法构建的测量系统比利用统计均值法设计的测量系统对测量数据处理的速度明显提高,实时性强.     

基于有限元的卧式过滤罐结构失稳分析

针对某企业的卧式过滤罐在使用过程中存在失稳、导致腿式支座横梁断裂的问题,利用Creo软件建立该结构的有限元模型,运用Ansys软件对工作过程中卧式结构过滤罐进行有限元模拟仿真,分析罐体、支座的应力与变形,探究其结构失稳的原因,并提出具体的改进方案。     

变频电机三维磁场有限元分析策略研究

针对现有变频电机测试标准较少、测试难度高等问题,探讨变频电机三维磁场快速分析策略,提出基于APDL的高效变频电机电磁分析有限元建模方法,构建了变频电机性能分析系统框架.通过某变频器供电三相电动机的三维磁场分析验证了该分析策略的可行性和有效性,为进一步开展变频电机性能测试与分析奠定良好基础.     

Blind channel equalization algorithm based on dual unscented Kalman filter for chaotic multi-input multi-output communication systems

To reduce channel noise,fading,and inter-user interference effectively in the chaotic communication systems with multi-user,a blind channel equalization algorithm based on dual unscented Kalman filter algorithm is proposed.Assuming that the coefficients of a multi-input multi-output (MIMO) channel can be described by an autoregressive model,two separate state-space representations are used for the signals and coefficients.Then two unscented Kalman filters are used to estimate chaotic signals and channel coefficients simultaneously.The simulation results indicate that the algorithm can effectively track the coefficients of the multi-path fading channel in chaotic MIMO communication systems at a fast convergence speed.     

霍尔效应磁场测量仪器的改进

阐述了对现有霍尔效应测磁场仪器改进的设计思路,介绍了电流接口、霍尔元件方位的调整及换向装置的具体改进方法,提出了附加效应消除的新方法并进行了理论推导,比较了新旧仪器的实验结果。