Estimacija Eulerovih kutova pomoću inercijske jedinice i metodologije senzorske fuzije

završni rad

• Naslov (engleski): Estimation of Euler angles using an inertial measurement unit and sensor fusion methodology
• Autor: Luka Šiktar
• Mentor: Danijel Pavković (mentor)
• Mentor: Matija Krznar (komentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-03-02, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Položaj objekta u prostoru je informacija opisana pozicijom i orijentacijom u troosnom koordinatnom sustavu. Informacija o položaju se koristi za praćenje i upravljanje različitim mobilnim objektima. Određivanje pozicije i orijentacije je vrlo složen problem i u svrhu njegovog rješavanja se intenzivno razvija posebna skupina elektroničkih komponenti u koje spadaju akcelerometri, žiroskopi, magnetometri, globalni navigacijski sustavi, inercijske mjerne jedinice i ostali. Kako bi se utvrdio položaj objekta potrebno je informaciju s navedenih elektroničkih komponenti prikupiti i obraditi na odgovarajući način kako bi ona bila točna, pouzdana i upotrebljiva. Danas postoje različiti pristupi rješenju ovog problema. U svrhu točnosti i pouzdanosti će u ovom završnom radu biti prikazani različiti načini obrade signala, a u svrhu upotrebljivosti će biti prikazan zapis položaja u Eulerovim kutovima. Nadalje, postupci obrade i zapisa informacije o položaju će biti provedeni simulacijski i eksperimentalno. Simulacija će se provoditi u MATLAB i Simulink okruženju. Za provedbu eksperimentalnih ispitivanja će se koristiti Arduino Uno R3 mikrokontroler i inercijska mjerna jedinica GY-521 s MPU-6050 mikroprocesorom. Na kraju će simulacijska i eksperimentalno dobivena rješenja biti uspoređena i evaluirana.

Sažetak (engleski)

The position of an object in space is information described by its position and orientation in a tri-axial coordinate system. Location information is used to track and manage various mobile objects. Determining position and orientation is a very complex problem and in order to solve it, a special group of electronic components is being intensively developed, which includes ac-celerometers, gyroscopes, magnetometers, global navigation systems, inertial units and other. In order to determine the position of the object, it is necessary to collect and process informati-on from the listed electronic components in an appropriate manner so that it is accurate, reliab-le and usable. Today, there are different approaches to solving this problem. For the purpose of accuracy and reliability, different methods of signal processing will be presented. Furthermore, the procedures for processing and recording position information will be carried out in simula-tion and experimentally. The simulation will be performed in MATLAB and Simulink envi-ronment. An Arduino Uno R3 microcontroller and a GY-521 inertial measurement unit with an MPU-6050 microprocessor will be used to perform the experimental tests. Finally, simulation and experimentally obtained solutions will be compared and evaluated.

• Ključne riječi: Eulerovi kutovi; fuzija signala; akcelerometar; žiroskop; MPU-6050; komplementarni filtar; Kalmanov filtar; prošireni Kalmanov filtar
• Ključne riječi (engleski): Euler angles; sensor fusion; accelerometer; gyroscope; MPU-6050; complementary filter; Kalman filter; extended Kalman filter
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:282208
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (univ. bacc. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2022-02-24 10:25:10