检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2025年第1期47卷 167-177页

作者：孙同晶朱庆煜王治撰杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 上海交通大学船舶与海洋工程学院上海200240 水下测控技术国防科技重点实验室大连116013

在复杂的海洋环境中,目标的可知信息受环境噪声、混响等的干扰严重,导致目标跟踪效果较差,而从这些干扰中提取目标的可利用特征及其困难。该文将目标与环境的耦合特征融入目标跟踪算法中,提出了一种基于主动波导不变量分布的改进扩展卡... 详细信息

在复杂的海洋环境中,目标的可知信息受环境噪声、混响等的干扰严重,导致目标跟踪效果较差,而从这些干扰中提取目标的可利用特征及其困难。该文将目标与环境的耦合特征融入目标跟踪算法中,提出了一种基于主动波导不变量分布的改进扩展卡尔曼滤波跟踪方法。首先基于浅海波导中目标散射特性基本理论,推导了收发分置条件下的主动波导不变量表征的数学模型,获得了距离、频率以及主动波导不变量分布的约束关系;然后将该约束加入到扩展卡尔曼滤波的状态向量中,通过增加新的约束来提高目标运动模型与真实目标运动轨迹的契合度进而提高目标跟踪的精度;最后通过仿真实验和实测数据验证了该方法的跟踪性能,结果显示:该方法较常规扩展卡尔曼滤波跟踪方法能够更好地提高目标跟踪精度,仿真中结果的优化率约能达到50%,实测数据处理结果的优化率约在60%左右。

关键词：水下目标跟踪扩展卡尔曼滤波浅海波导目标干涉特性主动波导不变量

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基于高阶模型与扩展卡尔曼滤波的柴油机选择性催化还原系统输出状态观测

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内燃机工程 2025年第2期46卷 82-93页

作者：刘文龙高莹尤岳林姜长文华韬轶夏博聪吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025

简化选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)高阶模型方程并优化了化学反应参数,并结合SCR高阶模型设计了可变时间步长扩展卡尔曼滤波(variable time-step extended Kalman filter,VTS-EKF)观测器。假设两种观测情况:情况1... 详细信息

简化选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)高阶模型方程并优化了化学反应参数,并结合SCR高阶模型设计了可变时间步长扩展卡尔曼滤波(variable time-step extended Kalman filter,VTS-EKF)观测器。假设两种观测情况:情况1为下游NO_(x)传感器故障时,观测储氨覆盖率和下游NO_(x)体积分数;情况2为下游NH_(3)传感器故障的情况下,观测储氨覆盖率和下游NH_(3)体积分数。通过动态工况台架试验验证了这两种情况的观测效果。结果显示:情况1中储氨覆盖率观测值与模型计算值的决定系数R^(2)为0.99,下游NO_(x)体积分数模型计算值和试验值的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)为42.50×10^(-6);情况2中储氨覆盖率观测值与模型计算值的R^(2)为0.99,下游NH_(3)体积分数VTS-EKF观测值和试验值的MAE为4.26×10^(-6)。结果表明,SCR高阶模型结合VTS-EKF,可实现SCR输出状态的精准观测。

关键词：柴油机选择性催化还原扩展卡尔曼滤波观测器

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一种基于扩展卡尔曼滤波的智能反射面辅助通感一体化系统安全传输方案

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电子与信息学报 2025年第4期47卷 1052-1065页

作者：梁彦杨晓宇李飞南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

为了解决智能反射面(IRS)辅助的通感一体化系统(ISAC)的安全通信问题,该文提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)目标追踪的安全传输方案。首先,针对作为潜在窃听者的移动感知目标,利用ISAC基站的感知功能从雷达回波中获取其状态参数,并采用... 详细信息

为了解决智能反射面(IRS)辅助的通感一体化系统(ISAC)的安全通信问题,该文提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)目标追踪的安全传输方案。首先,针对作为潜在窃听者的移动感知目标,利用ISAC基站的感知功能从雷达回波中获取其状态参数,并采用EKF技术对其运动轨迹进行实时跟踪和预测。然后,利用感知目标的实时位置和信道状态信息调整基站发射波束成形和IRS反射波束成形。在此基础上,通过联合优化基站的发射波束成形、接收波束成形、上行链路用户的发射功率以及IRS的反射波束成形,最大化系统的保密速率。利用交替优化的思想将该非凸优化问题解耦为3个独立的子问题,并分别基于连续凸近似、丁克尔巴赫变换和优化最小化求解子问题。仿真结果表明,该方案可以对移动的感知目标进行有效的轨迹追踪,以提供更高的保密速率。同时证实了与没有IRS的方案相比,IRS的辅助能够实现更好的安全通信性能。

关键词：通感一体化安全通信智能反射面扩展卡尔曼滤波

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基于扩展卡尔曼滤波的纵移装置俯仰位姿估计

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传感器与微系统 2025年第2期44卷 143-146,150页

作者：陈谨谢良喜王越丁勇辉武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院湖北武汉430081

由于施工墙面的粗糙度和垂直度问题,激光传感器在调整智能建筑抹灰机器人纵移装置与墙面平行度时受到较大影响。为了提高抹灰机器人纵移装置调整的精确度,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的纵移装置俯仰位姿估计方法。首先,结合纵移... 详细信息

由于施工墙面的粗糙度和垂直度问题,激光传感器在调整智能建筑抹灰机器人纵移装置与墙面平行度时受到较大影响。为了提高抹灰机器人纵移装置调整的精确度,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的纵移装置俯仰位姿估计方法。首先,结合纵移装置的结构特点和激光传感器及推杆的布局位置,确定了系统的运动模型和状态变量。然后,将激光传感器和推杆编码器的数据作为观测量;纵移装置相对于墙面的夹角作为状态变量。通过运用EKF算法,对传感器和编码器的数据进行融合,估算出纵移装置相对于墙面的俯仰位姿,这样可以显著提高抹灰机器人纵移装置的调整精度,并提高喷抹质量。仿真和现场样机实验证明了上述方法的有效性。

关键词：抹灰机器人激光测距扩展卡尔曼滤波编码器

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基于扩展卡尔曼滤波的短路电流零点预测方法

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宁夏电力 2025年第1期 67-72页

作者：于家英魏莹李龙启项彬王达奇李奕萱刘志远国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011 西安交通大学电气工程学院电工材料电气绝缘全国重点实验室陕西西安710049

快速、准确预测短路电流零点是断路器实现相控开断的前提,将扩展卡尔曼滤波算法应用于短路电流零点预测,根据短路电流波形特点研究了不同采样时间、起始相角等因素对零点预测误差的影响。仿真试验结果表明,当采样窗长约为5 ms时,第一次... 详细信息

快速、准确预测短路电流零点是断路器实现相控开断的前提,将扩展卡尔曼滤波算法应用于短路电流零点预测,根据短路电流波形特点研究了不同采样时间、起始相角等因素对零点预测误差的影响。仿真试验结果表明,当采样窗长约为5 ms时,第一次过零的预测精度可达0.5 ms。与现有算法相比,该算法在保证预测精度的同时所需采样时间更短,为系统快速开断短路故障,减少断路器燃弧时间提供理论支持和技术支撑。

关键词：短路电流相控开断扩展卡尔曼滤波零点预测

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基于扩展卡尔曼滤波的数据驱动荷电状态估计

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汽车实用技术 2025年第7期50卷 1-7页

作者：刘建峰长安大学汽车学院陕西西安710064

由于电池工作环境条件不断变化,估计荷电状态(SOC)面临一定挑战。准确的SOC估计不仅能有效防止电池过充和过放电,还能提供精确的续航预测,并延长电池使用寿命。文章采用一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和数据驱动相结合的锂离子电池SOC估... 详细信息

由于电池工作环境条件不断变化,估计荷电状态(SOC)面临一定挑战。准确的SOC估计不仅能有效防止电池过充和过放电,还能提供精确的续航预测,并延长电池使用寿命。文章采用一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和数据驱动相结合的锂离子电池SOC估计方法。首先,采用带遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)对电池模型的特征参数进行动态跟踪;其次,将EKF算法结果作为训练数据输入至极限梯度提升(XGBoost)模型;最后,凭借XGBoost机器学习和预测的能力,结合EKF算法,实现电池SOC的高精度估计。仿真结果表明,文章采用的组合算法在收敛性和精确度方面优于EKF和传统机器学习算法。此外,通过在不同工况下进行验证,结果证明该方法能够实现SOC的精准估计,能够提供准确、稳定的SOC值。

关键词：荷电状态估计扩展卡尔曼滤波数据驱动模型锂离子电池 XGBoost模型

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融合KLT特征跟踪与扩展卡尔曼滤波的振动台钢轨位移测量(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2025年

作者：王欢陈若曦叶珊珊陈泽琦赵飞长安大学公路学院东南大学交通学院

在利用振动台试验评估地震对轨道结构的影响时，由于大位移的非线性特性、环境噪声的干扰以及位移计安装条件的限制，结构部件位移的精确测量依然面临挑战，因此提出了一种结合特征跟踪器KLT与扩展卡尔曼滤波（EKF）的振动台钢轨位移测... 详细信息

在利用振动台试验评估地震对轨道结构的影响时，由于大位移的非线性特性、环境噪声的干扰以及位移计安装条件的限制，结构部件位移的精确测量依然面临挑战，因此提出了一种结合特征跟踪器KLT与扩展卡尔曼滤波（EKF）的振动台钢轨位移测量方法。该方法通过KLT与随机抽样一致算法提取并跟踪关键特征点，同时结合EKF，在综合考虑系统噪声和观测误差的基础上，实现对动态状态的最优估计。振动台试验验证结果表明，该方法所测得的加速度均方根误差为0.300 m/s2，与加速度传感器数据的相关性超过99.7%，显著优于原始KLT方法的测量精度，为大位移非线性振动条件下钢轨位移测量提供了一种更为高效可靠的方法。

关键词：振动台试验钢轨位移图像视觉 KLT特征跟踪扩展卡尔曼滤波

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基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机控制研究

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技术与市场 2025年第1期32卷 96-99页

作者：牛振州田鑫烟台汽车工程职业学院山东烟台265500

在永磁同步电机的驱动系统中,磁场定向控制(field-oriented control, FOC)技术常常受限于对位置检测传感器的依赖,限制了系统的响应能力,增加了整体成本。提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机控制策略,用以实现电机的无传感器... 详细信息

在永磁同步电机的驱动系统中,磁场定向控制(field-oriented control, FOC)技术常常受限于对位置检测传感器的依赖,限制了系统的响应能力,增加了整体成本。提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机控制策略,用以实现电机的无传感器控制。构建了电机的精确数学模型,设计扩展卡尔曼滤波器,用于精确估计电机的状态变量。通过在MATLAB/Simulink环境中搭建仿真模型,对比了传统的FOC控制与基于扩展卡尔曼滤波的控制方法。结果表明:新方法能够可靠地估计电机的状态参数,达到优异的控制性能。

关键词：磁场定向控制(FOC) 扩展卡尔曼滤波永磁同步电机

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基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机参数辨识研究

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机械研究与应用 2025年第2期38卷 63-66,70页

作者：冯建华张力平郭梦宇李征胡旭刘建华长安大学工程机械学院陕西西安710064

目前,扩展卡尔曼滤波已被广泛地运用到永磁同步电机参数辨识中。为了同时辨识电感、磁链等参数,通常采用四阶矩阵进行乘法运算以及逆运算,但这种传统方法在实际应用中占用较多的运算资源且极大地影响了辨识的快速性。为了解决上述问题,... 详细信息

目前,扩展卡尔曼滤波已被广泛地运用到永磁同步电机参数辨识中。为了同时辨识电感、磁链等参数,通常采用四阶矩阵进行乘法运算以及逆运算,但这种传统方法在实际应用中占用较多的运算资源且极大地影响了辨识的快速性。为了解决上述问题,该文对扩展卡尔曼滤波进行降阶,将四阶矩阵方程分解为两个二阶方程,在建立双线程辨识模型的同时对永磁体磁链和交轴电感进行参数辨识。仿真结果表明,在保证辨识精度的前提下,改进后的算法提高了辨识速度。

关键词：永磁同步电机参数辨识扩展卡尔曼滤波

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基于联合参数辨识方法的扩展卡尔曼滤波锂电池SOC估计

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自动化应用 2025年第7期66卷 125-128页

作者：赵子涵何超西南林业大学机械与交通学院云南昆明650000

锂离子电池的电量估算(SOC)直接关系电池管理系统的有效性及电池的安全性和寿命。通过对比不同的电路模型,最后选择二阶戴维南等效电路模型,电池选用三星IN21700-30TNCM作为实验对象,使用MATLAB联合1stOpt参数辨识模型参数,与只使用1st... 详细信息

锂离子电池的电量估算(SOC)直接关系电池管理系统的有效性及电池的安全性和寿命。通过对比不同的电路模型,最后选择二阶戴维南等效电路模型,电池选用三星IN21700-30TNCM作为实验对象,使用MATLAB联合1stOpt参数辨识模型参数,与只使用1stOpt相比,联合参数辨识结果的Rsqure提升了0.23%,SSE降低了4.74%,RMSE降低了3.01%。然后使用扩展卡尔曼滤波估算参数辨识结果,HPPC工况下最大误差为0.00731,UDDS工况下最大误差为0.00573,US06工况下最大误差为0.00245,3种工况下的均方根误差均在0.0025内,说明联合参数辨识方法具有较好的精度及准确性。

关键词：锂电池 MATLAB-1stOpt 扩展卡尔曼滤波 SOC估计

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