IMU测量模拟简介
方法模拟惯性测量单元(IMU)测量imuSensor系统对象。IMU可以包括单个传感器的组合，包括陀螺仪、加速度计和磁力计。您可以使用指定各个传感器的属性gyroparams，accelparams,magparams,分别。
在下面的图中，除非另有说明，只显示x轴测量值。使用滑块以交互方式调优参数。
默认参数
陀螺仪模型的默认参数模拟理想信号。给定一个正弦输入，陀螺仪输出应该完全匹配。
参数= gyroparams
params = gyroparams带属性:MeasurementRange: Inf rad/s分辨率:0 (rad/s)/LSB ConstantBias: [0 0 0] rad/s AxesMisalignment: [3x3 double] % NoiseDensity: [0 0 0] (rad/s)/√Hz BiasInstability: [0 0 0] rad/s RandomWalk: [0 0 0] (rad/s)*√Hz TemperatureBias: [0 0 0] (rad/s)/°C TemperatureScaleFactor:[0 0 0] %/°C AccelerationBias: [0 0 0] (rad/s)/(m/s²)
生成N个样本，采样率为Fs，频率为正弦Fc的%。N = 1000;Fs = 100;Fc = 0.25;t = (0:(1/Fs):((N-1)/Fs)).';acc = 0 (N, 3);angvel = 0 (N, 3);angvel(:，1) = sin(2*pi*Fc*t);imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“理想陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
硬件参数调优
以下参数说明了模型硬件的局限性或缺陷。有些可以通过校准来校正。
MeasurementRange确定陀螺仪报告的最大绝对值。较大的绝对值是饱和的。通过将测量范围设置为小于正弦地面真实角速度振幅的值，可以显示该效果。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.MeasurementRange =0．5；% rad /秒[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“饱和陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
决议影响数字测量的步长。使用此参数来模拟来自模数转换器(ADC)的量化效应。这种效果可以通过将参数增加到比典型值大得多的值来显示。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.Resolution =0．5；% (rad / s) / LSB[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“量化陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
AxesMisalignment是传感器轴上的倾斜量。这种倾斜通常发生在传感器安装到PCB上时，可以通过校准来纠正。这种效果可以通过稍微倾斜x轴和绘制x轴和y轴来显示。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);xMisalignment =2；% %imu.Gyroscope.AxesMisalignment = [xMisalignment, 0,0];% %[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1:2)，“——”， t, gyroData(:，1:2)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“偏差陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，y(基本真理)，.．.“x(陀螺仪)'，y(陀螺仪)'）
ConstantBias发生在传感器测量中，由于硬件缺陷。由于这种偏差不是由环境因素(如温度)引起的，因此可以通过校准来校正。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);xBias =0.4；% rad /秒imu.Gyroscope.ConstantBias = [xBias, 0,0];% rad /秒[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“偏置陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
随机噪声参数调谐
以下参数模拟传感器测量中的随机噪声。有关这些参数的更多信息，请参见利用Allan方差分析惯性传感器噪声的例子。
NoiseDensity是测量传感器中白噪声的量。陀螺仪有时称为角度随机行走，加速度计有时称为速度随机行走。
rng (“默认”) imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.NoiseDensity =0.0125；% (rad / s) /√(赫兹)[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“白噪声陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
BiasInstability是传感器测量中粉红色或闪烁噪声的量。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.BiasInstability =0.02；% rad /秒[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“偏置不稳定性陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
随机散步为传感器测量中布朗噪声的量。陀螺仪有时称为速率随机游走，加速度计有时称为加速度随机游走。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.RandomWalk =0.091；% (rad / s) * sqrt(赫兹)[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“随机游走陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
环境参数调优
下面的参数模拟了传感器环境变化引起的噪声。
TemperatureBias是由于与默认工作温度的温差而添加到传感器测量的偏差。大多数传感器数据表列出的默认工作温度为25摄氏度。这种偏差通过将参数设置为非零值和将工作温度设置为25摄氏度以上的值来显示。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.TemperatureBias =0.06；% (rad/s)/(℃)imu。温度= 35;[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“偏温陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
TemperatureScaleFactor是由于工作温度变化引起的传感器比例因子的误差。这会导致测量尺度上的误差;换句话说，较小的理想值比较大的理想值误差更小。这种误差可以用线性增加温度来表示。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.TemperatureScaleFactor =3.2；% %/(℃)standardTemperature = 25;% C度温度值= 2;%(摄氏度)/秒温度=温度*t +标准温度;gyroData = 0 (N, 3);为i = 1:N imu。温度=温度(i);[~， gyroData(i，:)] = imu(acc(i，:))， angvel(i，:));结束图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“温度缩放陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
AccelerationBias是由于线性加速度而增加到陀螺仪测量的偏差。此参数是陀螺仪所特有的。这种偏差通过将参数设置为非零值和使用非零输入加速度来显示。
imu = imsensor (“SampleRate”Fs,“陀螺”、参数);imu.Gyroscope.AccelerationBias =0.3；% (rad / s) / (m / s ^ 2)Acc (:，1) = 1;[~， gyroData] = imu(acc, angvel);图(t，天使角(:，1)，“——”， t, gyroData(:，1)) xlabel(“时间(s)”) ylabel (角速度(rad/s))标题(“加速度偏置陀螺仪数据”)传说(x(基本真理)，“x(陀螺仪)'）
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