Geri Dön

Design of an inertial measurement unit with a novel self-calibration method

Yeni bir kalibrasyon metodu ile atalet ölçüm sistemi tasarımı

  1. Tez No: 785879
  2. Yazar: UFUK GÜNER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. JANSET DAŞDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 106

Özet

Bu tez, bir atalet ölçüm biriminin (AÖB) kendi kendine kalibrasyonu için yeni bir yöntem önermektedir. Bu çalışmada AÖB'nin kalibrasyonu, dağıtık sensör mimarisi ile ele alınmıştır. Dolayısıyla, modüllerden oluşan bir AÖB geliştirilmiştir. Modüller, herhangi bir ölçüm ekseni boyunca ayrı ayrı yerleştirilebilmektedir. Her modül, tek eksen bir jiroskop ve üç eksenli ivmeölçer sensörleri ile donatılmıştır. Ayrıca, modüller sinyal işleme için kendi işlemcisine sahiptir. Bu şekilde, piezoelektrik aktüatör (PEA) tabanlı bir servo sistemi kullanarak modülerin tek bir eksende kalibre edilmesi sağlanmıştır. Önerilen metot, AÖB'nin bulunduğu yerde kalibrasyonuna izin vermektedir. Önerilen yöntem, ivmeölçer ve jiroskop sensörlerinin sapma, ölçek faktörü ve hizalama hatalarını hesaplamak için kullanılabilirdir. Önerilen kalibrasyon yöntemini uygulamak için bir prototip dağıtık AÖB tasarlanmış ve önerilen kendi kendine kalibrasyon metodunun performansını karşılaştırmak için üç eksenli bir döner tabla üzerinde deneyler yapılmıştır. Ek olarak, ölçüm performansını göstermek için dağıtık AÖB üzerinde kuaterniyon tabanlı bir Genişletilmiş Kalman filtresi uygulanmıştır.

Özet (Çeviri)

This dissertation proposes a new method for the self-calibration of an inertial measurement unit (IMU). In this study, the calibration of the IMU is handled with a distributed sensor architecture. Therefore, an IMU consisting of modules has been developed. The modules can be placed individually along any axis. Each module is equipped with a single-axis gyroscope and three-axis accelerometer sensors. In addition, the modules have their own processor for signal processing. In this way, calibrating the sensors is possible on a single axis using a piezoelectric actuator (PEA)-based servo system. The proposed method allows for on-site calibration of the IMU. The proposed method can be used to define the bias, scale factor, and alignment errors of accelerometer and gyroscope sensors. To implement the proposed calibration method, a prototype distributed IMU is designed, and experiments are conducted on a three-degree-of-freedom rotary table to compare the performance of the proposed self-calibration method. Additionally, a quaternion-based Extended Kalman filter is applied on the distributed IMU to demonstrate the attitude estimation performance.

Benzer Tezler

  1. Design of a wearable multi-sensory based chest belt integrated with iot functions for respiration monitoring

    Solunum izleme için nesnelerin interneti fonksiyonlarıyla entegre giyilebilir çoklu sensör tabanlı göğüs kemer tasarımı

    GÖZDE ÇAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of Rhode Island

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KUNAL MANKODİYA

  2. Teleoperation system design of a robot assisted endoscopic pituitary surgery

    Robot yardımlı endoskopik hipofiz ameliyatının teleoperasyon sistemi tasarımı

    GİZEM ATEŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE

  3. Design of attitude estimation algorithms for inertial sensors only measurement scenarios

    Sadece ataletsel sensör ölçüm senaryoları için yönelim tahmini algoritmalarının tasarımı

    BATU CANDAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL ERSİN SÖKEN

  4. Human factor based advanced driver-assistance system (ADAS) design for electric vehicle

    Elektrikli araç için insan faktörü tabanlı gelişmiş sürücü yardım sistemi (ADAS) tasarımı

    DAĞHAN DOĞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA

  5. Farklı yüzeylere uyum sağlayabilen denge robotu için zeki ve adaptif kontrol algoritmalarının geliştirilmesi

    Development of intelligent and adaptive control algorithms for balance robot capable of adapting different surfaces

    ALİ ÜNLÜTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER AYDOĞDU