tìm hiểu bộ lọc kalman Ứng dụng lọc nhiễu trong cảm biến

Upload: lizhi2012

Post on 07-Jul-2018

229 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    1/53

    BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

    KHOA ĐIỆN – ĐIỆN T BỘ M!N ĐIỆN T VI"N TH!NG

    ###########

    BÁO CÁOĐ$ ÁN T%T NGHIỆP

    Đề tài:

    T&M HI'U BỘ (ỌC KA(MAN)NG DỤNG (ỌC NHI"U TRONG C*M BI+N

    GVHD , T-.S TRƯ/NG NGỌC S/NSVTH , TRƯ/NG V0N (ƯU 12332145

      NGU6"N HU6 DANH 12332137

    TP.H$ CH8 MINH – 9:7137

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    2/53

    TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMK-;< Đ=>? # Đ=>? T@  Độc lập - Tự d - H!"# p#$c

    B M? Đ=>? T@ V=? T-?  Tp% H& C#' Mi"#( ")à*%%%%%t#+")%%%%%% ", ./0%%%

    NHIỆM VỤ Đ$ ÁN T%T NGHIỆPEBF? ?-=> ?J L L? J; Q

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    3/53

    TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMK-;< Đ=>? # Đ=>? T@  Độc lập - Tự d - H!"# p#$c

    B M? Đ=>? T@ V=? T-?  Tp% H& C#' Mi"#( ")à*%%%%%t#+")%%%%%% ", ./00 

    (_CH TR&NH TH`C HIỆN Đ$ ÁN T%T NGHIỆPEBF? ab- Qc?- ?J L ?d ef Q-g; ? ĐATNY

    H1 t2" 3i"# 4i2" 0: %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%56p:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%M77V:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%H1 t2" 3i"# 4i2" .: %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%56p:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%M77V:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%T2" 8ề tài: %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

    Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD

    GV HQNG RSN;O 4à )#i U #1 4à t2"

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    4/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") i

    (ỜI C*M /N

    ĐZ #à" t#à"# 8& +" t>t ")#i9p "à*( tU6c #[t( c#$") \ ]i" )^i l_i cD `" 8[" t#=*TU`") N)1c 7`" 8a 8b"# #6")( #6") dJ" tậ" t"# 8Z "# c t#Z #à" t#à"# t>t "#et"#i9 4 8fc )i@%

    W2" c!"# 8( c#$") \ cg") #h") t ch") 4i9ctU") 3t ti[" tU"# t#ực #i9" 8ề tài%

    T

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    5/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") ii

    Đj CƯ/NG CHI TI+T

    Đk QJ=,

    T&M HI'U BỘ (ỌC KA(MAN)NG DỤNG (ỌC NHI"U TRONG C*M BI+N

    CH{NG 0: GIQI THIỆ|

    0%0% 5 d c#1" 8ề tài0%.% Mc ti2< c#1" 8ề tài0%B% Đ>i tf") ")#i2" cn<0%% Gi6i #!" 8ề tài0%E% }2< c=< t#i[t [ #9 t#>")0%% ~ ")#•@ t#ực ti"

    CH{NG .: T€NG |AN V‚ WỘ 5ỘC 7ƒ.%0% M^ 8=%.%B% C+c t#h") 3> cw@ #9 t#>") ^ iề" t#_i )i@"%.%% C+c t#") 3> cw@ #9 t#>") ^ iề" t=" 3>%.%E% C+c d!") ?ộ l1c

    CH{NG B: WỘ 5„C OA5MAN

    B%0% Gi6i t#i9< 4ề ?ộ l1c O@l@"B%.% 5 t#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    6/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") iii

    MỤC (ỤC

    TU@") ?@ lt cc 8& +"%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%00

    .%0 M^ Đ=c 8ộ c#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    7/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") i4

    .%E%CYC WỘ 5„C THNG THK( THNG CAP( THNG R‰I( V‡ CHN R‰I:%%%%%%%%%0–

    .%%C| TL—C C“N W‰N CỦA CYC WỘ 5„C 7ƒ:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%..

    .%%0%Wộ l1c ˜IL:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%..

    .%%.%Wộ l1c IIL:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.–

    .%r%OŠT 5|’N:%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B/

    CH{NG B: WỘ 5„C OA5MAN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B0

    B%0% GIQI THIỆ| V‚ WỘ 5„C OA5MAN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B0

    B%.% 5~ TH|}ŠT V‚ QC 5{NG%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B0

    B%.%0% OHYI NIỆM :%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B0

    B%.%.% ĐYNH GIY CHT 5™NG%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B0

    B%.%B% KH{NG 7AI%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B.

    B%.%% QC 5™NG CỦA TL|NG WNH V‡ KH{NG 7AI%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B

    B%.%E% H{NG KHYK WNH KH{NG Wš NHT%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B

    B%B% 5„C THICH NGHI-WỘ 5„C OA5MAN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Br

    B%B%0% 5~ TH|}ŠT WỘ 5„C OA5MAN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Br

    B%B%.% |} TLNH QC 5™NG%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%/

    B%B%B% TH|’T TPYN OA5MAN GIYN ĐP›N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%/

    B%B%% OŠT 5|’N%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B

    T‡I 5IỆ| THAM OH‰P%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

     

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    8/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") 4

    (IỆT Kl B*NG

    C-h? 7,WD") .%0 : C+c cœp ?i[" 8”i t#h") d")%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.EWD") .%. : C+c t'"# c#et cw@ ?i[" 8&i %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.WD") .%B : Một 4ài ck@ 3” t#h") d")%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.–

     

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    9/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") 4i

    (IỆT Kl H&NH

    C-h? 7H"# .%0 j %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%0.H"# .%. j Đ+p n") ] cw@ ?ộ l1c%%%%%%%%%%%%%%%%%%%0H"# .%B j C+c t#h") 3> cw@ #9 t#>") ^ iề" t#_i )i@"%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%0H"# .% j C+c 8+p n") t=" 3> cw@ c+c ?ộ l1c c," ?D"%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%0rH"# .%E j C+c t#h") 3> cw@ #9 t#>") ^ iề" t=" 3>%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.–H"# .% j 3ự ")#bc# 8D p#”%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.žH"# .%r j 7ự 8D c#iề< p#”%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%./H"# .%– j T#i[t [ ?ộ l1c t#h") dDi%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%./H"# .%ž j T#i[t [ ?ộ l1c c#u" dDi%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.0

    H"# .%0/ j C+c t#@ 3> o t#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    10/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") 4ii

    B*NG (IỆT Kl VI+T TmT

    A5| A=Q-gQ= # (;= U?=Q

    AM Ada=QZg M;Za

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    11/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") 4iii

    TuM TmT (UẬN V0N

    Đề tài là 3ự [t #fp )im@ t#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    12/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") i]

    ABSTRACT

    Thread is a combination of Kalman algorithms, programming language C on anoiseprocessor for angle sensor 

    Theoretical basis,- Learn general Kalman algorithm%-  A principal Kalman filter %-  Application of tilt sensors Design and execution,

    - Construction of the microprocessor circuit combined with theangle sensor %

    - Programming Kalman algorithm in C language on a microprocessor %

     

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    13/53

    Đ& Y" T>t N)#i9pTU@") ]

     

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    14/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 00

    CHƯ/NG 3, GIyI THIỆU

    3.3. (w Z; -z? Lk QJ= N)à* "@*( "ề" ch") ")#9 t#[ )i6i 8@") p#+t tUiZ" "#@"# c#") 46i #à") l!t c+c )iDi p#+p

    ch") ")#9 U@ 8_i £i ",% T#\ 8( c+c 3i"# 4i2" ")à"# ch") ")#9 ")ài 4i9c ti[p t#< c+c i["t#nc ^ )iD") 8_") cx" p#Di t #iZ< 4à ")#i2" cn< t#2 c+c ch") ")#9 ti2" ti[" tU2" t#[ )i6i 8Zc t#Z 8+p n") 8fc *2< c=< c@ cw@ t#b tU_") l@ 8ộ")% C+c l!i cD ?i[" 8fc 3k d") Uộ") UaitU") c+c t#i[t ?b tU") dy" d") cg") "# tU") ch") ")#i9p%

    T#[ "#") "#iề< l!i cD ?i[" l!i Uet "#!* cD 46i "#i )u") #[t 3nc 4à dà"# Uet "#iề< t#_i )i@" c#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    15/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0.

    - N)#i2" cn< 4ề 6c lf")- …") d") lập tU"# t#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    16/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0B

    CHƯ/NG 7, TƒNG „UAN Vj BỘ (ỌC S%

    7.3 Mv Đ\,

    51c 3> là ( 4 c#'"# "#m") #D ",") p#i t#_")

    cw@ c+c ?ộ l1c 3> 8a là c# c#$") tU^ "2" Uet p#” ?i[" "# ")à* "@*% C+c ?ộ l1c 3> )& c #@ich") d") c#'"# : p#y" t'c# t'" #i9< 4à p#c #&i t'" #i9 cw@ hi tU t# 3k d") ột ?ộ ]k l 3> 8Z #!t

    8ộ") t'"# t+" 3> #+ tU2" c+c )i+ tUb 8fc le* J< cw@ t'" #i9

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    17/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0

    c#® tU") #D") 0H% Điề< "à* #h") t#Z t#ực #i9" 8fc ^ c+c ?ộ l1c t`") tự% Và 4 4ậ* c+c ?ộ

    l1c 3> 3 d=" d=" t#@* t#[ c# c+c ?ộ l1c t`") tự 46i c+c < 8iZ c t#Z "# 3@ t# c #D ",") lập tU"# 8fc( cx" ột ?ộ l1c t`") tự( " t#@* 8”i ce<

    tU$c t# p#Di t#i[t [ l!i ?ộ l1c%

    . C+c ?ộ l1c 3> d dà") t#i[t [( d iZ tU@ 4à d t#i #à"# tU2" ột +* t'"# c 8'c#

    c#c 8ộ cw@ ch") ")#9

    R7K ")à* cà") t,") l2"( là c# c+c ?ộ l1c 3> c #D ",") ]k l c+c t'" #i9< t=" 3> c@

    tU") iề" y t="; R

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    18/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0E

    ột tU") ?@ 8+p n") 8fc ]+c 8b"# t# #@i 8+p n") i@ cg") 3 8fc t'"# U@ tUực ti[p% CD ?@ 8+p

    n") "à* 8ề< Uet ") #i 8=< 4à là ?6c "#D* 8`" 4b; #@* ] le* t¤ ?i[" 8”i ˜ là d¯") p#§p t'c# c#ập cw@ t'" #i9< 4à 46i

    8+p n") ]

    c+c J< tU") t'" #i9< 4à% C+c ?ộ l1c iZ< 89

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    19/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0

    C "#iề< c+c# 8Z c" ")_i ?iZ< di" t#h") ti" ¨ 8+p n") ?6c h tD 3ự

     ?i[" 8”i cw@ t#h") ti" tU") iề" t#_i )i@" ?^i #9 t#>") cx" 8+p n") t=" 3> c# t#e* 3ự ?i[" 8”i

    cw@ t#h") ti" tU") iề" t=" 3>% V6i £i n") d") #+c "#@< t# t=

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    20/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0r

     Hình 2.': (ác th)ng số của h* thống + m,-n th, g,an.

    7.5.CÁC TH!NG S% C…A HỆ TH%NG † MIjN T‹N S%, 

    G& c+c t#h") 3> 3@

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    21/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0–

    n") -BdW% C+c ?ộ l1c 3> 't 8fc ti2< c# ề 3+t "#@c ]") "#@"#% M" c# c+c t=" 3>

    cw@ dDi t#h") l1t cw@ dDi c#u"( c=" c 8ộ 3%

    C#«") #!"( p#@ cw@ ột t'" #i9< y t#@"# #=< "# #à" tà" ?et ± 4à #h") c#n@ t#h") ti" #m<

    'c# "à% T#n #@i( "[< p#@ là c 8+p n")

     p#@ t 4ề 8œc 8iZ là 4i9c cw@ ?ộ l1c tU") iề" t=" 3>%

    C#`") .: T”")

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    22/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0ž

     Hình 2.: (ác th)ng số của h* thống + m,-n t&n số.

    7.9.CÁC BỘ (ỌC TH!NG THPŽ TH!NG CAOŽ TH!NG D*IŽ VÀ CHmN D*I,

    Vi9c t#i[t [ c+c ?ộ l1c 3> t#ực t[ 8ề< 8i t¤ l t# l t^")¨ )& c ?>" ?ộ

    l1c 3> l t^") là :

    Wộ l1c 3> t#h") t#ep%

    Wộ l1c 3> t#h") c@%

    Wộ l1c 3> t#h") dDi%

    Wộ l1c 3> c#u" dDi%

    51c ^ 8y* c ")#•@ là l1c t=" 3> c#'"#( 4 4ậ* à tet cD c+c 8œc tU") cw@ l1c t=" 3> 8ề< 8fc

    c# t#\ 8+p n") ?i2" 8ộ% C+c ?ộ l1c "à* 8fc t#i[t [ ?Œ") c+c# ]

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    23/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") ./

     Hình 2.3: 45 ngh6ch đo ph7.

    K#Di t#ực #i9" #@i ?6c 8Z 8”i 8+p n") ]i ]n")% N# t#[ t@ 8fc 8+p n") ] t#Z #i9" ^ #"# d% 7ự ")#bc# 8D p#” 8a lật

    ")fc 8+p n") t=" 3>( 8”i dDi t#h") t#à"# dDi c#u" 4à ")fc l!i%K#`") p#+p t#n #@i 8Z c#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    24/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .0

     Hình 2.8: 45 đo ch,-u ph7.

    Và #@i #"# 3@< 8y* c# c#$") t@ t#e* c+c# [t #fp c+c 8+p n") ]

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    25/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") ..

     Hình 2.>: h,;t l t^") 8ề< #h") t#Z t#ực #i9" 8fc 4ề 4ật l œc d¯ t@ 8a ]§t tU_") #fp

    #;" t#ực ?^i 4 c#iề< dài cw@ #;" là 4h c¯")( #`" "m@ #;" là #h") "#y" li2" tc ω 

    c ?>" t#@ 3> c#'"# là:

    0δ   : 8ộ )f" 3") ^ dDi t#h")%

    .δ  : 8ộ )f" 3") ^ dDi c#u"%

     pω  : t=" 3> )i6i #!"; ?i2" t=" dDi t#h")%

     sω  : t=" 3> )i6i #!"; ?i2" t=" dDi c#u"%

     N)ài U@ cx" c t#@ 3> p# là: =∆ω   sω  -  pω  : ?ề Uộ") dDi

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    26/53

    ¶H;\ ·ω ¶

      0¬   0δ    0  0-   0δ  

      .δ 

      /

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .B

     Hình 2.1@: (ác tham số c," ?D" 8 là: ?ộ l1c ˜IL 4à IIL¨ C+c ?ộ l1c ˜IL c #@i 8œc 8iZ

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    27/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .

    Wi[" 8”i c t#Z 8fc ]\ "# là ?i[" 8”i ˜% c t#Z 46i ´ U\ ·ω   :

      X; ´ ∑∞

    −∞=

    n

    n

     D n    A; ´ [ ]∑∞

    −∞=

    n

    n  E n rF   A;ω    ´ [ ]∑∞

    −∞=

    −−

    n

      Enn Fn r    ω A;   ;.%.

    Đb"# ")#•@ œt p#«") p#nc: ´ L\; ¬ ·I; ´ U\ ·ω %WŒ") c+c p#y" t'c# t#à"# t#¤@ 3> c+c 8@ t#nc tk 3> 4à J< 3>( ?i[" 8”i #m< t® 8fc ?iZ<

    di" "# 3@

    C#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    28/53

    #;N

    #;N-0

    #;0#;/

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .E

    -=D 

     D =L  A; L ]

    7.~.3.7.CX t az sIR,

    K#`") tU"# t'c# c#ập 8Z t#i[t [ ?ộ l1c ˜IL t”") #m< #!" là N¨ 4à p#`") tU"# tU2" 8fc 4i[t l!i

    "# 3@ 4à c+c J< t'"

    #i9< 4à% K#§p t'c# c#ập "à* t`") 8`") 46i ột p#§p "#y" tU") iề" t=" 3>( #@* là:

    }; ´ H;X; ;.%r

    8y* H; là ?i[" 8”i cw@ #;( là #à tU

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    29/53

     \0;"  \

    .;"  \ N;"

     0

     .

      N

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .

     

     Hình 2.11: (Cu trNc bộ lọc OP thR h,*n các bộ trS.

    K#`") tU"#;.% c# t#e* c t#Z t#ực #i9" ột ?ộ l1c ˜IL "[< ?i[t t'" #i9< 4à ^ t#_i 8iZ

    " là ];" 4à c+c t'" #i9< 4à ?b là tU là ];"-% O#h") c=" c+c t'" #i9< #&i ti[p cg") "# c+c t'"

    #i9< ")v U@ tU6c 8% V 4ậ*( ?ộ l1c ˜IL cx" )1i là ?ộ l1c #h") c t'"# 89

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    30/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .r

    T¤ #@i p#`") tU"# ;.%00 4à ;.%0. T@ t 8fc :

    @;U-0i ´ .A;

    0   r 

    ,r r r r,

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    31/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .–

    R!") tUực ti[p "à* Uet t#_") 8fc 3k d") c# 4i9c t#i[t [ ột ?ộ l1c #k "#i

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    32/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .ž

    7")

    ”" 8b"#( tet cD c+c cực p#Di "Œ ?2" tU") 8_") tUx" 8`" 4b d 8:

    0%N[< ¶pi¶ µ 0( #;"→ / #i "→ ∞ ( d 8 #9 t#>") ”" 8b"#%

    .%N[< ¶pi¶ ¹ 0( #;"→  ∞  #i "→ ∞ ( d 8 #9 t#>") #h") ”" 8b"#%

    C#$ UŒ") "[< ¶pi¶ ´ 0( #9 t#>") ”" 8b"# ?2" lề; Wi2" )i6i )im@ ”" 8b"# 4à #h") ”" 8b"# 4à

    c# 8+p n") d@ 8ộ")% H9 t#>") #h") ”" 8b"# #i c "#iề< cực tU2" 8_") tUx" 8`" 4b%

    C#`") .: T”")

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    33/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") B/

     N[< tet cD c+c #9 3> ? · tU") p#`") tU"#;.%.. 8ề< ?Œ") /( t# 3 c#® c c+c cực "Œ t!i )>c

    tU") œt p#«") % O#i 8( c+c p#`") tU"#;.%0– 4à ;.%0ž tU^ t#à"# p#`") tU"# t'c# c#ập ?iZ<

    di" c# ột ?ộ l1c ˜IL% H9 t#>") 3 c#® cx" là ột ?ộ l1c ˜IL #h") 89 ce< tU$c ?iZ< di" c+c ?ộ l1c IIL%

    7.~.7.3.C Q’ t az IIR Z}? Q Q=xd I,

    H"# .%0r 3@< 8y* t#Z #i9" ce< tU$c d!") tUực ti[p I c t#Z d¯") 8Z t#ực #i9" ?ộ l1c IIL c#

     ?^i p#`") tU"#;0%0ž% Đ>i 46i ?ộ l1c ?ậc N( ce< tU$c "à* c .N ?ộ tU; Dga cw@ #à tU

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    34/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") B0

     Hình 2.19 : (Cu trNc bộ lọc PP =ạng tr5c t,;p PP.

    T¤ ;.%.B( 3

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    35/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") B.

    CHƯ/NG 4, BỘ (ỌC KA(MAN

    4.3. GIyI THIỆU Vj BỘ (ỌC KA(MAN.Và ", 0ž/( L% O@l@" 8a ch") ?> ?ài ?+ "”i ti[") 4ề ột )iDi p#+p tU

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    36/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") BB

    c+ tU") #& 8fc t'"# "# tU") 4' d là ột 6c lf") #h") 8$")( 8 là 6c lf") t#¤@: tU

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    37/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") B

    cw@ ?i[" ")J< "#i2" L  t#_") 8fc #i9< là ( ( #œc 8`" )iD" là %8b"# ")#•@ tU2"

    +p d") c# cD c+c ?i[" ")J< "#i2" U_i U!c 4à li2" tc%

     N#iề l t#\ ột ?i[" ")J< "#i2" 8fc ]ep

    ]® ?^i:

      ;B%E

    46i )iD t#i[t #D 4i ?ậc #@i( tU

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    38/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") BE

      ;B%

    tU") 8 là 3> ?"# )& N c+ t#Z% T@ 46i tU

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    39/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") B

      ;B%00 tU") tU_") #fp le* J< #h") #à" l!i%

    TU") tU_") #fp J< l6"( p#§p t'"# c #à" l!i 4à p#§p t'"# #h") #à" l!i là "# "#@ t#ực d`") (

    ;B%0E

    "2"

      ;B%0

    V #ội t 4ề / #i " ti[" 4ề 4h cực( "2" t@ cg") c 8iề< t`") tự 46i %

    ;B%0r 6c lf") là #ội t%

    C#`") B: Wộ 51c O@l@"

    http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C6%B0%C6%A1ng_saihttp://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=B%E1%BA%A5t_%C4%91%E1%BA%B3ng_th%E1%BB%A9c_Bienaym%C3%A9-Tchebychev&action=edit&redlink=1http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C6%B0%C6%A1ng_saihttp://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=B%E1%BA%A5t_%C4%91%E1%BA%B3ng_th%E1%BB%A9c_Bienaym%C3%A9-Tchebychev&action=edit&redlink=1

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    40/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") Br

    K#y" c#i@ dy" 3> t#à"# c+c l6p 8&") "#et 8Z là J< 8iề< tU@ c t#Z là )iD 8+") Z )i+

    tUb p#`") 3@i cw@ 6c lf")( d 8 6c lf") 3 cà") #i9< t#>") 2 ;\UUU )im@ 8_")

    #6p 4à dm li9i ")J<

    "#i2"% Đb"# l G@i

    t#iZ< #h") t#i2" 4b 4à 3@i 3> cw@ 4i9c 8 8!c dm li9< #h") "#et t#i[t p#Di t G@i t#iZ< c tU1") 3>%K#`") p#+p ?"# p#`") t>i t#iZ< t#_") 8fc d¯") tU") #6p 8_") c")% N#iề< ?ài

    t+" t>i < #@ cg") 8fc

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    41/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") B–

     [ ; , ¾ X, ;B%0–

    GiD 3k #à [  c t#Z t#@* 8”i #"# d!")( p# t# t#@ 3>( p E 46i E 0( .( %%%( m%

     [ ;  ´ [ ; p E(  ;B%0ž

     Nội d p E 3@ c# ?iZ< t#nc 3@< 8!t cựctiZ

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    42/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") Bž

    c+c t#h") ti" t¤ cD ?i[" t#à"# p#="% Một #i p#`") tU"# 8b"# #6") 4à J< t#>") 2 "#i<

    tU2" £i cD ?i[" 8fc ?i[t 4à ]+c 8b"#( ?ộ l1c O@l@" 3 c# 6c lf") )i+ tUb t>i < ;c#'"# ]+c

    d 8a 8fc l!i 3@i 3>( "#i") "à*( t'" #i9< cD ?i[" 4à ?ộ l1c )& #@i t'" #i9( 6c lf") )i+ tUb #i9" t#_i cw@ "#m") )i+ tUb li9< t#>") 2 cw@ #9 t#>") "#i

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    43/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") /

    H"# B%.: T'" #i9< t#< 8a l1c i

    < 8>i 46i c#i ti[t c t#Z tU") ?et ± ti2< c#i < "à* là

     ?ộ l1c O@l@" #fp "#et tet cD t#h") ti" 8fc c( 6c lf") )i+ tUb #i9" t#_i cw@ "#m") )i+ tUb li9< t#>") 2 cw@ #9 t#>") "#i

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    44/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") 0

    H"# tU2" h #"# #@ #!t 8ộ") cw@ -!c# l1c O@l@"% C#$") t@ c t'" #i9< 8 8fc(

    c#$") t@ c h #"# cw@ t'" #i9< 8 8fc ;8xi #vi t") p#`") tU"# cw@ -!c# l1c 8Z 6c lf") tU !") t#+i

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    45/53

    Đ& Y" T>t N)#i9p TU@") .

    #"# t#nc cw@ )i+ tUb ;8ộ "#i 6c lf") 8Z 8!t

    6c lf") pUiUi c# t#_i 8iZ [ ti[p% K#`") tU"# cập "#ật )i+ tUb c#b< tU+c# "#i9 8>i 46i 3ự

     p#D" #&i - ")#•@ là [t #fp )i+ tUb 6i 4à 6c lf") pUiUi "#Œ 8!t 3ự cDi ti[" 6c lf")

     p3t\UiUi% 

    K#`") tU"# cập "#ật t#_i )i@" c t#Z ]\ là p#`") tU"# c#

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    46/53

      ;B%.r

      ;B%.–

    M@ tU ậ" #i9 p ?i[" cw@ . 3@i 3> tU2" 8fc t'"# l=" lft t#\ ch") t#nc

     ;B%.ž;B%B/

    M:c 8'c# cw@ c#$") t@ ?y* )i_ là 8i t #9 3> O 3@ c# t#v@ D" p#`") tU"# 3@<

    Đ[" 8y* t@ t#e* ( O cg") c#'"# là @lp#@ à 8a )i6i t#i9< ^ tU2"% K#`") tU"# ;B c ")#•@ là

    )i+ tUb #ậ< ")#i9 cw@ 6c lf") ] 3 8fc t'"# ?Œ") )i+ tUb ti2" ")#i9 cw@ " 4à 3@< 8

    t#2Ÿ?6t 8i ột t' dự@ 4à 3@i 3> )im@ )i+ tUb 8 8fc 4à )i+ tUb 8 8!c 6c

    8+" 8y* c#'"# là 8ộ lfi ;)@i" cw@ -!c# l1c O@l@"%% O ^ 

    Cy< #vi 8œt U@ là là t#[ "à 8Z c#1" O t>i < "#et% T>i < ^ 8y* t#\ ")#•@ là

    c4@Ui@"c\ cw@

    3@i 3> cw@ I6 c lIf ") #ậ< ")#i9 ;t'"# t¤ ;Blà "#v "#et% WŒ") c+c#

    t#@* \ 4à tU") ?iZ< t#nc t'"# K( U&i 3@< 8 le* 8! #à cw@ K t#\ O( t@ 3 t U@8If c )i+ tUb O à t`") n") 46i " K là "#v "#et%

    ;B%B0

      t#@* 8”i t#\ t#_i )i@" 4à c#'"# là 8ộ l_i c=" t cw@ -!c# l1c O@l@" tU") £i

    I6 c 8+"%

    T l!i -!c# l1c O@l@" ?@ )& . ?6c : 0- 6c 8+" tU !") t#+i ti2" ")#i9( 4à

    3@< 8( .- dự@ 4à [t

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    47/53

    % 5$c

    8

     ?!"

    c#®4i9c

    l="

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    48/53

    Đ& +" t>t ")#i9p TU@") E

    lft ti[" #à"# c+c t'"# t+" t¤ 0 8[" . ^ ?6c 0 U&i t¤ 0 8[" B tU") ?6c . "# tU")

    #"# d6i 8y*%

    H"# B%E 7` 8& ti[" tU"#

    4.4.5.4.4.5. K+T (UẬNK+T (UẬNĐ>i 46i ?ộ l1c t#h") t#ep( t#h") c@ #œc t#h") dDi ;l1c t# 8ộ") ]ep ]®

    W là 4i9c ]+c 8b"#% N)ài dDi t=" "à*( t'" #i9< 3 ?b l9c# p#@( #œc 8ộ lfi

    #h") cx" là #Œ") 3> à ?b t>i t#iZ< #@% R 4ậ* tU") t"# #") "à*( t@ d¯") #@i cD ?i[" 8Z 8

    ột )i+ tUb là )c ;cg") "# 4ậ" t>c )c( "2" 4i9c c#® d¯") ột ?ộ l1c t# 8ộ") tv U@ #h") p#¯

    #fp%

    T@ c t#Z d¯") ?ộ l1c ?” p# ;cpl\\"t@U* ¡ilt\U 8Z [t ">i #@i t'" #i9< t¤

    @cc\l\U\t\U 4à )*U t#à"# ột t'" #i9< d

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    49/53

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    50/53

    Đ& +" t>t ")#i9p TU@") r

    t'" #i9< c#'"# ]+c cw@ c+c cD ?i[" t1@ 8ộ( "# cD ?i[" l@ ?à"( GK7( )c( )*U… 

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    51/53

    Đ& +" t>t ")#i9p TU@") –

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    52/53

    Đ& +" t>t ")#i9p TU@") ž

    TÀI (IỆU THAM KH*O

    ²0³N)

  • 8/18/2019 Tìm Hiểu Bộ Lọc Kalman Ứng Dụng Lọc Nhiễu Trong Cảm Biến

    53/53

    Đ& +" t>t ")#i9p TU@") E/

    ²0–³T\]@3 I"3tU