MATLAB जब त्वरण से वेग तक स्थिति में एकीकृत हो रहा है तो मुझे बहुत उच्च मूल्य मिल रहा है

Question

मुझे एक्सेलेरोमीटर से कच्चे त्वरण डेटा मिल रहा है और स्थिति प्राप्त करने के लिए इसे एकीकृत करने की कोशिश कर रहा हूं।

डेटा प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एंड्रॉइड फोन 3 सेकंड के लिए एक सपाट सतह पर सेट होता है ताकि बहाव कम हो सके। मैं आराम की अवधि में त्वरण का मतलब शुरुआत से शून्य करने के लिए लेता हूं। यह ठीक काम करता है, लेकिन जब हम वेग और स्थिति (cumtrapz का उपयोग करके) को एकीकृत करते हैं, तो हम अवास्तविक रूप से उच्च वाई मान (वेग के लिए मीटर/मीटर और स्थिति के लिए मीटर) प्राप्त कर रहे हैं।

कच्चा डेटा फ़ोन पर एक निश्चित रूप से लहरा रहा है गति।

क्या किसी के पास विचार है कि स्थिति इतनी उच्च मूल्य क्यों प्राप्त करती है? नीचे दिए गए ग्राफ दिखाए गए हैं जो मैंने वर्णित किए हैं और साथ ही मेरे कोड।

संपादित करें: यहां तक ​​कि जब फोन घुमाया नहीं जाता है, तो मूल्य अवास्तविक होते हैं और यह संकेत नहीं देते कि फ़ोन कैसे स्थानांतरित हो जाता है। संलग्न चित्रों में, फोन को एक सपाट सतह पर एक बॉक्स के आकार में स्थानांतरित किया गया था जिसमें कोई रोटेशन शामिल नहीं था।

%VarName2 = accelerometer values in X direction 
    %VarName3 = accelerometer values in Y direction 
    %VarName4 = accelerometer values in Z direction 
    %elapsedArray = time values for each sample of accelerometer data 

    ddx = VarName2 - mean(VarName2(1:limit)); 
    ddx = ddx(1:length(ddx)-200); 
    elapsedArray = elapsedArray(1:length(elapsedArray)-200); 
    ddy = VarName3 - mean(VarName3(1:limit)); 
    ddy = ddy(1:length(ddy)-200); 
    ddz = VarName4 - mean(VarName4(1:limit)); 
    ddz = ddz(1:length(ddz)-200); 

    velX = cumtrapz(ddx .* elapsedArray); 
    velY = cumtrapz(ddy .* elapsedArray); 
    velZ = cumtrapz(ddz .* elapsedArray); 

    dx = velX - mean(velX(1:limit)); 
    dy = velY - mean(velY(1:limit)); 
    dz = velZ - mean(velZ(1:limit)); 

    posX = cumtrapz(dx .* elapsedArray); 
    posY = cumtrapz(dy .* elapsedArray); 
    posZ = cumtrapz(dz .* elapsedArray); 

    x = posX - mean(posX(1:limit)); 
    y = posY - mean(posY(1:limit)); 
    z = posZ - mean(posZ(1:limit)); 

    figure; 
    plot(ddx); 
    title('Acceleration in X') 
    xlabel('Time (sec)') 
    ylabel('Acc (meters squared'); 

    figure; 
    plot(dx); 
    title('Velocity in X') 
    xlabel('Time (sec)') 
    ylabel('Velocity (meters)'); 

    figure; 
    plot(x); 
    title('Position X') 
    xlabel('Time (sec)') 
    ylabel('Position (meters)'); 

    figure; 
    plot(y); 
    title('Position Y') 
    xlabel('Time (sec)') 
    ylabel('Position (meters)'); 

    figure; 
    plot(z); 
    title('Position Z') 
    xlabel('Time (sec)') 
    ylabel('Position (meters)'); 

एक्स दिशा

वेग और एक्स दिशा में स्थिति में त्वरण

Answer 1

क्या आप देख रहे हैं समय का परिवर्तन का परिणाम है। आइए मान लें कि आपके द्वारा मापने वाले एक्सेलेरोमीटर रीडिंग में हर समय बिंदु पर बहुत छोटी त्रुटि होती है, डीईआरआर। एक बार जब आप वेग प्राप्त करने के लिए इन मानों को एकीकृत कर लेते हैं, तो प्रत्येक समय बिंदु पर त्रुटि को कारक टी से गुणा किया जाएगा। स्थिति प्राप्त करने के लिए दूसरी बार एकीकृत करने से मूल त्रुटि को टी^2 के कारक से गुणा किया जाएगा। इसलिए, प्रत्येक समय बिंदु पर त्रुटि dErr (टी) * टी^2 पर प्रचारित होगी।

स्थिति के लिए एक अच्छा अनुमान प्राप्त करने के लिए, आप स्थिति के बारे में पूर्व जानकारी को शामिल करने का प्रयास कर सकते हैं, लेकिन संभवतः एक्सेलेरोमीटर और जीरोस्कोप डेटा के संयोजन का उपयोग करना होगा। आपको कलमैन फ़िल्टर में भी देखना होगा। * त्वरण https://youtu.be/C7JQ7Rpwn2k?t=23m33s