请教MPU6050传感器数据严重扰动问题

ID:743992 · 发表于 2022-11-28 00:55

mpu6050 z轴数据漂移算是老生常谈的问题了，可能几分钟飘个1-2°，这个完全可以接受，但是我现在观察到的现象已经不能用漂移来形容了：
1、传感器装在小车上，直接用的pcb作为小车底盘，陀螺仪电路就做在pcb上，电机和驱动电路也在pcb上；
2、车轮静止的时候陀螺仪z轴数据几乎没有漂移，有漂移也在±1°以内；
3、车轮转动时陀螺仪z轴数据受到严重干扰，剧烈波动并朝某一个方向显著变化，偏差可达10°以上。
如图，将小车放在支架上静止测量，陀螺仪数据从最开始的1°左右在一分钟之内偏到8°，关停车轮后数据依然增大了一段时间之后波动减小（对应波形中间比较平滑的那一段），再次启动车轮，陀螺仪数据再次波动偏移，直到再次关停车轮。此期间车身始终保持静止。

我这里使用的是6050自带的dmp数据，应该是经过了互补滤波的。在电机未通电的时候数据也比较平稳。想请问一下，是否有可能是电机转动时候的电磁干扰影响了陀螺仪的运行？能否通过pcb上的某些处理解决问题？或者是否也有可能是个别现象，换个陀螺仪就会好一点？感谢大佬指点。

ID:743992 · 发表于 2022-12-1 22:47

破案了，果然是电机振动的原因
太坑人了，现在考虑能不能自己用算法解决这个问题。。。。。。

ID:879348 · 发表于 2022-11-28 08:11

这些传感器灵敏度都很高，需要高级算法来得到正确姿态，有2种方案，一是自己自己移植算法，二是向mpu6050刷入官方固件，他自己就能运行算法

ID:743992 · 发表于 2022-11-28 10:47

wufa1986 发表于 2022-11-28 08:11
这些传感器灵敏度都很高，需要高级算法来得到正确姿态，有2种方案，一是自己自己移植算法，二是向mpu6050刷 ...

我使用的是dmp库，每4ms查询一次返回值

ID:401564 · 发表于 2022-11-28 17:55

卡尔曼滤波
论坛有现成的平衡小车程序，你可以下载来参考一下

ID:844772 · 发表于 2022-11-28 19:00

应该是电机振动弄的，6050没有磁力计

ID:743992 · 发表于 2022-11-28 20:21

Y_G_G 发表于 2022-11-28 17:55
卡尔曼滤波
论坛有现成的平衡小车程序，你可以下载来参考一下

我试着用滑窗滤波处理dmp输出的值，发现效果不大。而且按我的理解，滤波算法并不会改变数据的中心值，而现在的情况是数据不仅有明显波动，中心值也发生了显著的改变。卡尔曼滤波可以处理这个问题吗？

ID:743992 · 发表于 2022-11-28 20:27

glinfei 发表于 2022-11-28 19:00
应该是电机振动弄的，6050没有磁力计

电机的机械振动会使得陀螺仪的数据中心值发生显著偏移吗？刚试了一下，把车轮拆下来，按理这样会让机械振动小很多，但数据异常偏移的情况依然存在，不过比原来小了一些。如果将陀螺仪单独放到一块小板子上或者给电机增加减震配置，是否就会改善这一情况呢

ID:25903 · 发表于 2022-11-28 20:34

可以到B站搜索关键词【6050 滤波】和【6050 漂移】，有很多视频可以参考。

ID:1054486 · 发表于 2022-11-28 21:04

我感觉应该是电机振动弄的，因为6050没有磁力计，希望能帮助到你

ID:743992 · 发表于 2022-11-28 22:57

ly7376 发表于 2022-11-28 21:04
我感觉应该是电机振动弄的，因为6050没有磁力计，希望能帮助到你

又试了一下用手按住陀螺仪，尽可能减小其振动，偏移似乎减小了一点，但没有完全消除。电机运转产生的振动造成的偏差真的可以达到±2°并且不断朝一个方向累计吗

ID:237354 · 发表于 2022-11-29 00:10

用锡纸一面贴透明胶做6050简易屏蔽，看漂移是否改善

ID:401564 · 发表于 2022-11-29 11:32

dasSpieler 发表于 2022-11-28 20:21
我试着用滑窗滤波处理dmp输出的值，发现效果不大。而且按我的理解，滤波算法并不会改变数据的中心值，而 ...

没有做过卡尔曼滤波，感觉有点复杂，水平有限，看不懂
但是，论坛的上的平衡小车都是有卡尔曼滤波的，我相信是可以的
滑窗滤波其实效果跟平均值滤波都是差不多不的，好不了多少的
你需要更加复杂的滤波算法
卡尔曼滤波或者是IIR滤波

ID:799053 · 发表于 2022-12-3 08:58

抖动引起的，换算法。

ID:844772 · 发表于 2022-12-8 13:00

dasSpieler 发表于 2022-12-1 22:47
破案了，果然是电机振动的原因
太坑人了，现在考虑能不能自己用算法解决这个问题。。。。。。

能啊，拟合一下呗

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