30分钟理解卡尔曼滤波_2(第二篇中有arduino和 stm32 卡尔曼滤波通过编译的原代码)

30分钟理解卡尔曼滤波_2(第二篇中有arduino和 stm32 卡尔曼滤波通过编译的原代码)

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//卡尔曼参数        
float Q_angle = 0.001;  
float Q_gyro  = 0.003;
float R_angle = 0.5;
float dt      = 0.05;//dt为kalman滤波器采样时间;
char  C_0     = 1;
float Q_bias, Angle_err;
float PCt_0, PCt_1, E;
float K_0, K_1, t_0, t_1;
float Pdot[4] ={0,0,0,0};
float PP[2][2] = { { 1, 0 },{ 0, 1 } };

void Kalman_Filter_X(float Accel,float Gyro) //卡尔曼函数        
{
    Angle_X_Final += (Gyro - Q_bias) * dt; //先验估计
    
    Pdot[0]=Q_angle - PP[0][1] - PP[1][0]; // Pk-先验估计误差协方差的微分

    Pdot[1]= -PP[1][1];
    Pdot[2]= -PP[1][1];
    Pdot[3]= Q_gyro;
    
    PP[0][0] += Pdot[0] * dt;   // Pk-先验估计误差协方差微分的积分
    PP[0][1] += Pdot[1] * dt;   // =先验估计误差协方差
    PP[1][0] += Pdot[2] * dt;
    PP[1][1] += Pdot[3] * dt;
        
    Angle_err = Accel - Angle_X_Final;    //zk-先验估计
    
    PCt_0 = C_0 * PP[0][0];
    PCt_1 = C_0 * PP[1][0];
    
    E = R_angle + C_0 * PCt_0;
    
    K_0 = PCt_0 / E;
    K_1 = PCt_1 / E;
    
    t_0 = PCt_0;
    t_1 = C_0 * PP[0][1];

    PP[0][0] -= K_0 * t_0;         //后验估计误差协方差
    PP[0][1] -= K_0 * t_1;
    PP[1][0] -= K_1 * t_0;
    PP[1][1] -= K_1 * t_1;
        
    Angle_X_Final += K_0 * Angle_err;     //后验估计
    Q_bias        += K_1 * Angle_err;     //后验估计
    Gyro_x         = Gyro - Q_bias;     //输出值(后验估计)的微分=角速度
}


 


调用

gx    //陀螺仪原始gx值

roll  //滤波前的roll角度

Angle_X_Final  //滤波后的roll角度

Angle_X_Final=Kalman_Filter_X(roll,gx);  //卡尔曼滤波计算X倾角

最后得到滤波后的roll角度,pitch,yaw同理。

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