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动态线性系统的卡尔曼滤波, j; x& G' Z2 W! W& M
- k9 K: f) V# @. K
■估计问题都是由三个部分构成:
, c' e7 ?/ d9 Y: }1、函数模型(估计约束条件)
# I+ Y" k, V% E. I V! H! B; {" q2、随机模型(估计验前信息)& n M4 |/ ]( u* t6 a, m
3、估计准则。# {5 D& Q$ y- E! V& u
9 [+ c* {9 k7 a( s. K' o
■工程实践中的估计问题有两类:2 h5 S8 X6 f* n! D
1、系统的参数部分或全部未知-----有 待确定;
. u, `. |7 L2 a5 k2、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。
7 w! t* w. J3 ]% {0 x+ u) n这样就:包含了两类估计问题:参数估计9 A+ l6 h, b3 a/ n+ h
状态估计。4 l& C6 }' z9 k4 d8 U- ^
7 L) @! _6 }( ]7 X◆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。3 {; a; X9 l# n( @2 x( N
+ r# x! j7 U5 p, v* o
9 q) I/ A. S2 A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。 z \/ p+ Y8 w8 t5 X8 {9 p
口但是,在许多实际的问题中,如:8 @5 G' v4 N3 H" S- u1 i. ?
V应用计算技术进行适时控制的需要;
9 d5 }# ]2 W6 r3 s& wV大坝的变形监测、GPS导航等等
+ G3 o2 B2 [- P$ `) Z! J. B T* n% v+ J7 E7 ?+ ?8 V4 o% |
■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。2 K+ \% }* R2 p3 Q% T
; s: {+ a( p5 H8 c: T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。
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$ T% ^- G5 a+ q+ p. K
- 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。6 a1 e7 m% n) Z! Q4 I6 i9 f3 \
6 A) P! S. k' t9 W5 \5 ?
2 p2 M, I! G# M+ p- a( ?6 P/ m' v/ H; v6 ^4 t) d$ i9 s
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