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Lektion 49 : Verbesserung der IMU-Leistung mit einem Komplementärfilter

Dieses Tutorial behandelt die Verbesserung der Neigungsmessgenauigkeit mit dem MPU6050-Sensor und dem Raspberry Pi Pico W:

• Einrichtung:

  • Verbinden Sie den MPU6050 mit dem Raspberry Pi Pico W gemäß dem bereitgestellten Schaltplan.

• Herausforderungen:

  • Beschleunigungsmesser allein sind schnell und genau, aber aufgrund von Vibrationen und Beschleunigungen rauschbehaftet.

  • Gyroskope allein sind schnell und rauschen wenig, aber sie driften im Laufe der Zeit.

• Lösung:

  • Kombinieren Sie Daten von Beschleunigungssensor und Gyroskop mithilfe eines Komplementärfilters, um das Beste aus beiden Sensoren herauszuholen.

  • Verwenden Sie einen Tiefpassfilter für die Beschleunigungsdaten, um das Rauschen zu reduzieren.

  • Nutzen Sie die Gyroskopdaten für kurzfristige Genauigkeit und die Beschleunigungsdaten für langfristige Stabilität.

• Implementierung:

  • Berechnen Sie Roll- und Nickwinkel sowohl aus den Beschleunigungsmesser- als auch aus den Gyroskopdaten.

  • Mischen Sie diese Werte mit dem Komplementärfilter, um genaue, schnelle und rauschfreie Messungen zu erzielen.

• Ergebnisse:

  • Der Komplementärfilter liefert genaue und reaktionsschnelle Neigungsmessungen mit minimalem Rauschen und Drift.

• Hausaufgabe:

  • Implementieren Sie die beschriebene Methode, um stabile Neigungsmessungen zu erzielen.

  • Erkunden Sie Möglichkeiten, verbleibende stationäre Fehler in den Messungen zu eliminieren.

Video