加速度积分问题

dreamstone

采集得到了一堆加速度信号，想获得速度和位移。
先对加速度直接积分得到速度，
在对速度积分得到位移，位移和实际的结果差别很大，好几个数量级差别，为什么，需要经过哪些处理才能在积分呢呢？

wanyeqing2003

要消除均值和趋势项的影响。
积分时，主要是低频成份对积分误差的影响较大。

kiefer0107

我实际测试过加速度信号积分，尽管消除了趋势项，用了不同的积分方法，还是无法得到准确的结果。
我想这种理论可行的方法，对于各种各样的信号，实际操作还是很难的。:@Q

wanyeqing2003

原帖由 kiefer0107 于 2010-5-25 16:28 发表
我实际测试过加速度信号积分，尽管消除了趋势项，用了不同的积分方法，还是无法得到准确的结果。
我想这种理论可行的方法，对于各种各样的信号，实际操作还是很难的。:@Q

我想是不是因为趋势项消除的阶数不够？
我在做卷积分时，也遇到过类似的问题。后来解决了。

kiefer0107

请问楼上用什么方法消除趋势项，是高通滤波，还是最小二乘法多项式拟合，还是别的什么。

[ 本帖最后由 kiefer0107 于 2010-5-25 17:50 编辑 ]

dreamstone

用最小二乘多项式拟合，速度得到了较为准确的解，但是位移却相差特别大，3个数量级1000倍
用的是Simpson积分公式
这个能解决么？

dreamstone

均值和趋势项是已经消除过了位移和实际的还相差1000倍，速度倒是挺准确的，那如何降低低频成分的影响呢？

dreamstone

也不是趋势项阶数越高就越好，比如说我的那个加速度，最小二乘拟合到10阶，10阶在高系数就是0了，过高也没有意义

wanyeqing2003

回楼上几位：
采用消除趋势项的方法我尝试过，好像效果不太好。用高通滤波器，滤除低频部分可以取得比较好的效果。

民生银行

但是多低的频率应该滤掉呢，也就是截止频率的设定问题。

songjianjiang

积分放大低频，越积分低频放大的越大。一般对付低频的方法有：拟合趋势项，高通滤波，hht求趋势项等等。拟合趋势项最容易，但是结果难控制；高通滤波器的截止频率一般选择有效频率的60%左右；hht的趋势项比较难求，尤其数据量很大的时候。

leovikkie

这个问题确实是比较难解决啊 希望大家多多讨论

zzh241

经过理论上的综合推导，由加速度求位移或冲程的算法可简要表述为：
　　(1)将一个周期内加速度的测量值减去其平均值，令边界条件为零，对修正后的加速度积分(数值积分)得到速度;
　　(2)将所求的速度减去其平均值，令边界条件为零，对修正后的速度积分(数值积分)，即得到相对位移或冲程。
针对上面的描述：速度的测量值减去其平均值，会有负值出现，uint型怎么处理？

hcharlie

回复 13 # zzh241 的帖子

振动信号的加速度，速度，位移，都有正负，都不能用无符号整型数。

zzh241

回复 14 # hcharlie 的帖子

在单片机做，没有办法采用拟合的方式得出方程; 采用数值积分，我的理解正负只是表明是加速还是减速;积分求的是面积，大小与方向无关，