基于LabVIEW的惯性传感系统的研究与实现

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ruocich
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机技术的不断成熟,基于LabVIEW的虚拟仪器技术高速发展,并越来越广泛地应用于数据采集、自动测试、仪器仪表等领域。LabVIEW独一无二的图形化编程和强大灵活的开发工具组件,使得虚拟仪器的开发过程变得更加简单易读、容易维护,而且具有良好的扩展性。作为物体轨迹导航和姿态重构的重要技术之一,惯性传感技术从上世纪六十年代开始就已广泛应用于工业控制、医疗健康、航天航海等多个领域。结合微机械(MEMS)技术,惯性传感器拥有了数字化、智能化、便携化等特点。由于惯性传感器输出信息量大、实时性强、准确度高,对配套仪器提出了很高的要求。而且不同惯性传感器系统的控制方式、应用领域、测试精度、误差水平等往往不同,传统仪器无法满足其多样化的需求,基于LabVIEW的虚拟仪器技术在惯性传感系统的测试与应用中具有得天独厚的优势。本文设计了基于LabVIEW的惯性传感系统,采用惯性传感器进行物体三维姿态的捕捉,并利用该系统进行数据通信、人机交互和姿态显示。设计并制作了系统原理样机,通过实验室测试,其具有感知性强、姿态捕捉准确等优点,为虚拟现实领域的三维动态实景仿真提供了新的技术手段和实现方式。此外,本文设计了基于LabVIEW的磁悬浮惯性传感器测试软件,可应用于磁悬浮惯性传感器系统的PID闭合环路测试。论文的主要工作和创新点包含以下几个方面:1、结合单片机的控制特性和惯性传感器的传感特性,设计并制作了惯性传感系统的硬件部分。在此基础上,研究了惯性传感器的对准误差,给出惯性传感系统中常见的对准误差的计算公式,并计算出系统对准误差的估计值在0.85°,符合系统的误差需求。2、采用LabVIEW开发了惯性传感系统的软件部分,实现了该系统中硬件部分与上位机的数据通信与校验,姿态还原和模拟显示等功能。并设计了 VISA串口通信、数据帧提取、校验和滤波程序。3、设计了虚拟现实人机交互方案,通过对物体三维姿态进行还原,实现了动态物体在虚拟LabVIEW环境下三维动作的模拟仿真,分析了该系统在实际应用中的优势。4、研究了磁悬浮惯性传感器中的PID控制算法,为磁悬浮惯性传感系统的PID测试设计了上位机软件,并通过该软件对磁悬浮惯性传感器的闭合环路特性进行了实验室测试。
其他文献
目的探讨Essen评分联合颈动脉斑块超声造影及其时间-强度曲线定量分析能否提高缺血性脑卒中复发的预测效能。方法选取2017年8月到2019年2月我院收治的初发缺血性脑卒中患者,
离心式空压机能够在电能的作用下将自然空气经冷干后将其处理成压缩空气,当前离心式空压机已经被应用在卷烟厂生产车间对卷烟制品工艺制造中,但是在使用过程中,离心式空压机
对数据库并发控制进行了研究,对并发控制之间的冲突进行了探讨.给出了锁、时戳、乐观三种基本的并发控制技术.针对传统关系数据库中2PL并发控制的局限性,本文给出了一种改进
文章介绍了SystemView仿真软件及其在通信课程教学中的应用,通过对AM调制解调的SystemView仿真,表明这种仿真实验由于较好的可视化和交互性,不仅提高了教学效率,同时也让学生
目前保险经纪公司已经普遍开始结合保险科技完成服务模式的创新。本文结合了保险经纪行业的发展现状和服务价值,分析了保险经纪公司应用保险科技的原因,并对其作用机制进行研
目的:通过观察杜仲独活汤加减治疗腰椎间盘突出症(风寒湿阻证)的临床疗效,为临床治疗腰椎间盘突出症提供指导。方法:根据病例纳入及排除标准,从湖南中医药大学第一附属医院骨伤科门诊选60例腰椎间盘突出症(风寒湿阻证)患者,利用随机数字表按患者就诊先后顺序,将所有病例随机分为治疗组、对照组,每组30例。两组患者均予以相关健康教育,纠正不良生活习惯,治疗组予以杜仲独活汤加减治疗,对照组予以追风透骨胶囊治疗,
环保部部长周生贤强调,"今年是中国—东盟建立对话关系20周年,在这一重要历史时刻,中国—东盟环境保护合作中心正式启动,对双方深化合作具有重要意义。"
介绍了一种新型数字式便携光学实验仪,该仪器具备光学实验、课堂演示、光学研究和光学测试等多种功能,可完成波动光学中干涉、衍射、全息、散斑以及几何光学中成像等工作。该
果树发生病虫害,会降低果品的产量和质量,影响经济效益、社会效益和生态效益。本文就果树病虫害传统防治方法与绿色防控技术的应用进行了探讨和分析,以供参考。
对强化混凝去除黄浦江水的有机物进行了试验研究。尽管增加混凝剂投加量和降低pH都能有效地提高去除有机物的效果,但降低pH去除有机物更有效。不同的pH,达到最佳有机物去除效果