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Berechnung Rollwinkel
 
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delpade
Gast





Beitrag delpade Verfasst am: 11. März 2020 08:01    Titel: Berechnung Rollwinkel Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich versuche gerade den Rollwinkel eines lokalen Koordinatensystems in einem festen/globalen Koordinatensystem zu berechnen.
Gegeben sind hierzu die Beschleunigungen auf die Achsen(gx,gy und gz).
Über diese Seite bin ich auf folgende Formel gestoßen, welche mir allerdings Unklarheiten aufwirft.
https://www.nxp.com/files-static/sensors/doc/app_note/AN3461.pdf

Formel: Eqn. 28


Woraus lässt sich folgern, dass die Lösung dieser Gleichung den Rollwinkel ergibt?



Meine Ideen:
Ich habe versucht den Winkel graphisch herzuleiten, leider erfolglos.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 12. März 2020 11:33    Titel: Antworten mit Zitat

Da bis jetzt noch niemand geantwortet hat, wäre es vielleicht eine gute Idee, wenn Du das nebenan bei den Mathematikern fragst. Dabei solltest Du natürlich erwähnen, dass hier bereits auch schon ein Thread läuft.

Viele Grüße
Steffen
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829

Beitrag Qubit Verfasst am: 12. März 2020 13:44    Titel: Re: Berechnung Rollwinkel Antworten mit Zitat

delpade hat Folgendes geschrieben:

https://www.nxp.com/files-static/sensors/doc/app_note/AN3461.pdf

Formel: Eqn. 28


Woraus lässt sich folgern, dass die Lösung dieser Gleichung den Rollwinkel ergibt?



Meine Ideen:
Ich habe versucht den Winkel graphisch herzuleiten, leider erfolglos.


Richtig heisst die Formel:



(zur Orientierung im Gravitationsfeld) ist dabei der Beschleunigungsvektor im gedrehten System.
Im Ursprungssystem liegt er auf der z-Achse.

Die Drehung des Bezugssystems lässt sich durch eine 3d-Drehmatrix beschreiben. Eine Drehung wiederum lässt sich in Drehungen um die Bezugsachsen darstellen (Roll, Nick, Gierbewegungen).
Die Reihenfolge der Drehbewegungen ist hier aber nicht vertauschbar. Es machen nur bestimmte Kombinationen Sinn (mit 2 freien Winkeln, da der Betrag der Erdbeschleunigung konstant ist und Gierbewegungen um den Beschleunigungsvektor sich nicht auf die Orientierung auswirken)

In diesem Falle sind die beiden Drehungen:



und



In deinem betrachteten letzten Falle ist nun



und



was den Zusammenhang mit erklärt.
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