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加速度传感器检测物体倾角的原理
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2020-11-25
丁冬芹
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检物体倾角的一种常用方法是对陀螺仪输出的角速度进行积分。虽然这种方法直截了当，但误差会随着积分时间的增加而快速累积。在某些应用中，若整个时间范围内物体运动缓慢（忽略惯性力等因素的影响，物体只受重力作用），那么可以使用加速度计来测量物体的倾斜角度。该方法利用重力矢量及其在加速度计轴上的投影来确定倾斜角度。以两轮平衡小车（倒立摆模型）为例，当检测到倾角存在时要控制小车以一定的加速度运动，才能维持平衡而不至于倒下。因此倾角的测量成为控制小车直立的关键。而在实际小车运动过程中，由于小车本身的运动所产生的加速度会产生很大的干扰信号叠加在上述测量信号上，使得输出信号无法准确反映车模的倾角（加速度计输出值除了重力加速度的部分也可能会将小车前进的加速度也包含在内，导致难以区分哪一部分是重力加速度）。
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