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/******************************三种滤波函数,每种都调试下,比较动态和静态过程****************************************************/
/*******************下面滤波过程很重要,很重要,很重要,重要的事情说三遍*******************************************************/
/*******************下面滤波过程很重要,很重要,很重要,重要的事情说三遍*******************************************************/
float Angle,Gyro_y;                                                                                                                                                                                                  //*************
float Q_angle=0.001;//0.001                                                                                                                                                                            //*************
float Q_gyro=0.003;//0.03                                                                                                                                                                                  //*************
float R_angle=0.5;//0.5                                                                                                                                                                                          //*************
//float dt=0.01;//0.1                //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 } };                                                                                                                                                          //*************
float w_kp=1;//0.945                                                                                                                                                                                          //*************
/*矩阵卡尔曼函数*/                                                                                                                                                                                                  //*************
float Kalman_Filter(float Accel,float Gyro)                                                                                                                                                  //*************
{                                                                                                                                                                                                                                  //*************
        Angle+=(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;        //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        += K_0 * Angle_err;         //后验估计                                                                                                                                                   //*************
        Q_bias        += K_1 * Angle_err;         //后验估计                                                                                                                                                  //*************
        Gyro_y   = Gyro - Q_bias;         //输出值(后验估计)的微分=角速度                                                                                                  //*************
        return         Angle;                                                                                                                                                                                                 //*************
}                                                                                                                                                                                                                                  //*************
/**************************************************************************************                                                          
                                角度融合                                                                                                                                        
**************************************************************************************/                                                         //*************
float kalman_filter(float angle_m,float gyro_m)//非矩阵卡尔曼滤波                                                                                                 //*************
{                                                                                                                                                                                                                                 //*************
static float x=0;                                                                                                                                                                                                 //*************
static float P=0.000001;                                                                                                                                                                                 //*************
static float Q=0.000001;                                                                                                                                                                                 //*************
static float R=0.35;//0.35                                                                                                                                                                                //*************
static float k=0;                                                                                                                                                                                                //*************
gyro_m=W_K*gyro_m;//角速度修正                                                                                                                                                                        //*************
x=x+gyro_m*dt;                                                                                                                                                                                                        //*************
P=P+Q;                                                                                                                                                                                                                        //*************
k=P/(P+R);                                                                                                                                                                                                                //*************
x=x+k*(angle_m-x);                                                                                                                                                                                           //*************
P=(1-k)*P;                                                                                                                                                                                                           //*************
return x;                                                                                                                                                                                                                //*************
}                                                                                                                                                                                                                                //*************
                                                                                                                                                                                                                                //*************
float GYRO_Integration;                                                                                                                                                                                        //*************
float Complement_Filter(float angle_m,float gyro_m)//互补融合滤波//*************                                                                 //*************
{                                                                                                                                                                                                                           //*************
    float Angle_Filter_Temp;//互补融合滤波中间量                                                                                                                                //*************
        float Angle_Difference_Value;//融合后的角度与加速度静态角度差值,作为反馈量加入积分回路,让静差为0                   //*************
                                                                                                                                                                                                                           //*************
        Angle_Filter_Temp=GYRO_Integration;                                                                                                                                             //*************
    gyro_m=W_K*gyro_m;//角速度修正                                                                                                                                                            //*************
    Angle_Difference_Value=(angle_m-Angle_Filter_Temp)*1.0;//融合后的角度与加速度静态角度差值                                   //*************
    GYRO_Integration=GYRO_Integration+(gyro_m+Angle_Difference_Value )*dt;                                                                           //*************
        return  GYRO_Integration;                                                                                                                                                                   //*************
}                                                                                                                                                                                                                           //*************
                                                                                                                                                                                                                           //*************
/************************上面滤波过程很重要,很重要,很重要,重要的事情说三遍**************************************************************/
/************************上面滤波过程很重要,很重要,很重要,重要的事情说三遍**************************************************************/

三种融合.txt


作者于2016-03-19 17:34:57修改!
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