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计算机工程

• 开发研究与工程应用 • 上一篇    下一篇

基于椭圆旋转的磁传感器误差补偿算法

鲍宏平1,朱小东1,朱建良2,王 伟2,张 捷2   

  1. (1. 玉柴桩工(常州)有限公司,江苏 常州 213167;2. 南京理工大学自动化学院,南京 210094)
  • 收稿日期:2012-10-29 出版日期:2014-04-15 发布日期:2014-04-14
  • 作者简介:鲍宏平(1972-),男,工程师,主研方向:集中控制系统;朱小东,工程师;朱建良,硕士;王 伟,硕士研究生;张 捷,博士
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61104109);江苏省自然科学基金资助项目(BK2011703);江苏省科技支撑与自主创新基金资助项目(BE2012178)。

Magnetic Sensor Error Compensation Algorithm Based on Ellipse Rotation

BAO Hong-ping 1, ZHU Xiao-dong 1, ZHU Jian-liang 2, WANG Wei 2, ZHANG Jie 2   

  1. (1. Yuchai Pile-Driving Machinery(Changzhou) Co., Ltd., Changzhou 213167, China; 2. College of Automation, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)
  • Received:2012-10-29 Online:2014-04-15 Published:2014-04-14

摘要: 针对硬磁干扰和软磁干扰条件下的磁罗盘误差补偿问题,对传统的误差椭圆假设模型进行改进,提出一种基于椭圆旋转的磁传感器误差补偿算法。分析磁罗盘误差产生的因素,并建立椭圆旋转数学模型。采用非线性最小二乘拟合算法推导出误差补偿参数公式。利用Honeywell双轴磁阻传感器的测量值和椭圆旋转拟合的算法,对两轴磁传感器进行测试标定与误差补偿。实验结果表明,椭圆旋转算法能够有效补偿外部磁场产生的硬磁干扰和软磁干扰,与传统的椭圆模型补偿算法相比,该算法测得的航向角最大误差从2.0°减小到0.4°。

关键词: 磁罗盘, 椭圆旋转, 航向角, 非线性最小二乘法, 软磁干扰, 误差校正

Abstract: According to the magnetic compass error compensation problem under hard and soft magnetic interference, this paper proposes a magnetic sensor error compensation algorithm based on ellipse rotation. It analyzes the reason of generating magnetic compass error and builds the elliptic rotating model, uses nonlinear least-square fitting algorithm to derive the error compensation parameter formula, and verifies the error compensation algorithm using the measurements of Honeywell biaxial reluctance sensor. Experimental results show that, compared with the traditional elliptic error compensation model, the maximum course angle error reduces from 2.0° to 0.4° by using the proposed elliptic rotation error compensation model.

Key words: magnetic compass, ellipse rotation, heading angle, nonlinear least-square method, ferromagnetic interference, error correction

中图分类号: