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动态线性系统的卡尔曼滤波5 E1 g0 H, l1 x6 j6 ]
5 y/ |) A e* T6 {■估计问题都是由三个部分构成:7 U# W3 ^; d/ j B9 b3 `$ ~* A
1、函数模型(估计约束条件)
3 r+ l0 ^/ ?1 P( t2、随机模型(估计验前信息)3 V8 n& l# S& h; l4 o
3、估计准则。6 V6 @7 a# |; r) ]) _
$ r- ?! P; a0 F* r+ m■工程实践中的估计问题有两类:
R0 Z& S7 {9 a2 v- [* c: E1、系统的参数部分或全部未知-----有 待确定;
& x7 d; Z& C9 V$ C2、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。
4 r* f7 g$ e8 v( l7 y这样就:包含了两类估计问题:参数估计
* a) H b5 A9 J% X: f 状态估计。8 T! c& t7 a/ V, N4 z) ?
0 c& v0 @ {% X& K
◆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。
8 ^5 N$ \5 Q6 _0 ~& q: z @, K. B9 D- w; J: K3 n
- G8 p9 X1 _# s. O8 u ~
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。
6 q8 X4 G9 s& k口但是,在许多实际的问题中,如:
- j; `0 i. A/ k1 K% {% P+ y0 FV应用计算技术进行适时控制的需要;- N- {, r0 f$ @# w% o
V大坝的变形监测、GPS导航等等7 _" R# S6 O2 ] \
u9 y( Y" E, j# S: d■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。6 M5 E3 X& P( Q: {8 u! L
# u- T1 v# Q7 o% b0 h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。
% p3 Z& D+ N" p; I! J' ?0 n9 [, M; O+ f+ Z9 ]* y3 V7 C
3 f" n0 L" @+ z4 f9 q1 a" T; O- J+ I
- 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。2 L6 O' A7 `' t8 g
/ B7 {: v0 f7 ^/ D: p; t' p6 [6 f
/ w. o, y- ~; r+ D
" S/ D r) ~0 q$ a* A
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" J; `% U* G* E' u9 k% C6 r, u% O, T6 V) b' S* z, A* Q
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