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动态线性系统的卡尔曼滤波* `8 x2 k9 @- X \: _
5 W( [: n/ k! A/ D/ @/ X, C■估计问题都是由三个部分构成:) R0 f4 ?* l2 [4 H, G$ w3 _! S
1、函数模型(估计约束条件)
# u1 l, \( D6 }# n% H3 ~2、随机模型(估计验前信息)
* s& L4 e' L e5 J3 V) { i% j2 a6 M3、估计准则。
) t; i* X1 x0 m- y& X: P% z$ g4 M* U% d# Q2 n
■工程实践中的估计问题有两类:
9 l: i! \' _+ M) S/ D1、系统的参数部分或全部未知-----有 待确定;
2 J, G% ?6 q' R) `7 V% O L$ Q% k5 G2、实施最优控制时,需要了解系统的状态,而系统中部分或全部状态变量不能直接测得。! h+ X- F: M" h& _
这样就:包含了两类估计问题:参数估计/ m0 D) T$ ~+ C4 c n
状态估计。1 [( n6 w4 j8 v# O
) [8 j: ]4 d$ T5 @
◆不同估计准则会导致不同的估计方法;同样不同的观测信息,也会导致不同的估计方法。( b- N; J1 ?; |
8 G, n5 `1 b3 H) U% S* x0 V4 ]( _' t# D$ g3 M3 J
口前面讨论的各种最小二乘分解法,都是针对静态函数模型的。即通过观测向量L所估计的参数向量是不依赖于时间t的。) r: r$ n( V" J8 k5 n9 l
口但是,在许多实际的问题中,如:) ]0 G2 }6 Z1 D1 Q
V应用计算技术进行适时控制的需要;# F% v0 ]3 a- F( F
V大坝的变形监测、GPS导航等等
( g1 u* P. }% O- P: L
. o) \+ s1 x3 d; Y■以上被估计参数都是随着时间的变化而不断变化的,必需在观测过程中不断的对系统的状态进行估计,并且随着新观测值的获得不断修正这种估计。
/ [+ A8 P# W5 {5 Q2 A$ _' u9 W- r
/ H$ y" I. Y0 C) E% X! v6 d5 ~5 ~卡尔曼滤波理论便是适应适时控制的需要,对系统的状态参数进行线性估计的一种递推算法。
8 ~( |& [* Q4 s% h% Z. q
/ }" e* t+ z: Q" b+ l+ V1 G8 R! H1 _$ O6 b* b1 Q" R- C
- Kalman滤波是卡尔曼(kalman)于1960年提出的一种滤波方法。
- 特点:是对状态空间进行估计。状态空间估计一般是动态估计。
- 估计过程利用:系统状态方程、观测方程、系统过程噪声以及观测噪声的统计特性构成滤波算法。
- Kalman采用递推算法。
% l+ [; H) ]& J0 z, [9 R0 `6 ?* k 6 X) C4 d4 r2 a0 t
+ s! {( D8 c% a. c6 H$ v
2 g2 l/ f. t* g; q9 l, W& a( X0 ^' Z' E- J
) K9 M7 V; N+ |- }, p: {
& t3 f) Y' L4 Z. r; J& T$ m7 h9 L2 w0 r4 S
8 Y( V X9 }# a' K% H! S
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