filter - Madgwick 过滤器的最佳 beta 值是多少？

Question

当我使用默认值 0.0041 或 0.033 时，当我将四元数数据发送到 Unity 3D 时，旋转很奇怪。当我将 beta 值更改为 0.001 时，旋转很好，但随着时间的推移会有轻微的漂移。我正在使用 LSMD9S0 IMU 传感器。这是我的代码 Madgwick_Arduino

Answer 1

查看Sebastian Madgwick 写的原始文章，我们可以找到以下关于 beta 值的段落：

β是发散率，{^S_E}q_ω表示为对应于陀螺仪测量误差的四元数导数的大小。

后来，它说：

滤波器计算{^S_E}q_est为陀螺仪测量的方向变化率，{^S_E}q_ω，陀螺仪测量误差的大小， β，在估计误差的方向上移除，{^S_E}q_e，从加速度计和磁力计测量值计算得出。

因此，beta 幅度与陀螺仪的误差直接相关（我将偏差理解为这里最重要的误差来源），但直接在四元数梯度的分量上表示。这意味着它没有可理解的单位，也没有直观的最优幅度。

另一方面，Madgwick 滤波器假设加速度计测量重力。这意味着它受到水平加速度的影响。需要根据您的具体情况调整滤波器参数（它具有的两个参数），在陀螺仪偏差校正和对水平加速度的灵敏度之间进行权衡。

根据经验：增加 beta 会导致 (a) 更快的偏差校正，(b) 对横向加速度的更高灵敏度。

我之前使用这个过滤器的经验需要几个小时的实验 + 手动调整，直到我们达到令人满意的结果。我们再也不需要触及这些价值观了。