基于改进自适应混合滤波算法的输电杆塔倾角测量方法

作     者：刘春晖 郑策 王思长 LIU Chun-hui;ZHENG Ce;WANG Si-chang

作者机构：山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266500 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第21期

页      面：9107-9112页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2021MF027) 国家自然科学基金青年科学基金(61801271) 山东科技大学电气自动化类优秀教学团队建设项目(JXTD20190505) 

主　　题：输电杆塔 在线监测 互补滤波 Sage-Husa自适应滤波 微机电系统 

摘      要：针对输电杆塔在线监测系统在使用低成本惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)测量杆塔倾角时存在测量精度低、姿态解算易发散、稳定性差的问题,提出一种基于改进自适应混合滤波算法的输电杆塔倾角测量方法。首先建立杆塔姿态解算坐标系,并结合四元数法确定了定姿方案。其次,运用改进型PI互补滤波算法对陀螺仪及加速度计进行信息融合,高低频优势互补,初步提升系统的姿态解算精度。最后将初步去噪后的信息作为Sage-Husa自适应滤波算法的初值,并引入滤波发散判据,在发散时调整误差协方差矩阵,从而对发散进行有效抑制,提高算法稳定性。实验结果表明,该算法可以有效提高测量精度,抑制解算结果的发散。