MATLAB实现基于加速度二次积分的位移精确计算系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过读取三轴加速度数据，进行预处理（滤波、去噪、异常值剔除），利用二次积分方法精确计算位移，支持动态基线标定与修正，并提供可视化对比功能。适用于运动分析和传感器数据处理。

详 情 说 明

基于加速度二次积分的位移数据精确计算系统

项目介绍

本项目旨在通过加速度传感器的二次积分实现高精度的位移计算。系统能够处理包含时间戳的三轴加速度数据，经过预处理、数值积分和动态基线修正等关键步骤，最终输出精确的位移轨迹。适用于运动分析、结构健康监测、惯性导航等需要对加速度进行二次积分得到位移的工程与科研场景。

功能特性

• 数据读取: 支持从CSV或MAT格式文件中读取带时间戳的三轴加速度数据。
• 数据预处理: 提供滤波、去噪和异常值剔除功能，为积分计算准备高质量数据。
• 精确积分计算: 采用梯形法或辛普森法进行数值积分，并结合动态基线标定与修正技术，有效抑制积分漂移。
• 结果可视化: 可生成原始加速度、计算得到的速度和位移的对比曲线图，支持三轴数据叠加显示。
• 误差分析: 自动生成积分误差评估报告，包含RMSE、最大偏差等关键指标。

使用方法

1. 准备输入数据: 确保加速度数据文件包含时间列（t）以及三轴加速度列（ax, ay, az）。
2. 设置参数: 在主程序或配置文件中指定采样频率，根据需要设置初始速度和位移边界条件。
3. 运行主程序: 执行主计算流程，系统将自动完成从数据读取到结果输出的全过程。
4. 查看结果: 程序运行后，将生成位移数据文件、过程数据文件、位移曲线图以及误差分析报告。

系统要求

• 操作系统: Windows / Linux / macOS
• 软件环境: MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱: Signal Processing Toolbox（用于信号滤波处理）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括数据读取与解析、信号预处理算法的调用、数值积分执行与基线动态修正、结果数据文件的输出与保存、多种可视化图形的生成以及积分误差的定量计算与报告生成。它作为整个系统的总控入口，协调各功能模块按顺序执行，确保数据处理流程的完整性与准确性。