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2009年8月31日 (月)

司21のバイアスドリフトはほぼ0に等しい

7月くらいからもやねさんがIMU(慣性計測装置)を作るのにジャイロの特性をどうやったら向上できるか試行錯誤しています。彼はアナデバのADXRS300を使っていて、このあたりの日記でドリフト対策の話をしていますが、私が使っているSTL Japanの司21だとどれくらいバイアスドリフトがでるのか今まで計測していなかったので、計測してみました。

Stl_japan_hs_eg3_gyro_bias_drift2_2

この図は、ジャイロをロボットに搭載した状態でCPUボード経由で15分間出力を計測して、その結果をグラフにしたものです。計測開始時のジャイロの温度は28.0℃、15分後の温度は28.9℃でした。グラフ中の赤い線はジャイロの出力電圧から換算した角速度を、青い線は角速度を積算して求めた角度を示しています。

まず角速度から見てみると、櫛の歯状になっているのがわかります。これは、ADCの1bit分がADCの計測誤差程度に出ているものです。15分間ほとんど同じ傾向であり、ほぼバイアスドリフトの影響が無いといってよいものと言えるでしょう。ちなみに、ジャイロの出力をCPUのADCに入れる前にハイパスフィルタを入れていますが、それがどれくらい効いているのかは不明です。

続いて青い線の積算角度は、必ずしも一様な変化の仕方ではなく、増減の仕方にふらつきが見られます。計測開始から300秒(=5分)くらいまでは下がり続けていたのに、そこから増加する方向に転じました。なんでそうなるんでしょうね。

ともかく、司21はバイアスドリフトの心配をしなくてよさそうなので、誤差はホワイトノイズ扱いでカルマンフィルタに食わせてやればそこそこ良さそうな気がします。明日はカルマンフィルタに挑戦してみます。

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