检索结果-内蒙古大学图书馆

模糊系统与数学 2011年第5期25卷 158-163页

作者：虞培培张永立程会峰大连理工大学电子与信息工程学院辽宁大连116024

研究滤波算法在倒立摆系统控制中的应用。首先,采用机理法建立二级倒立摆的数学模型。其次,利用线性二次型控制器和无迹卡尔曼滤波算法,实现了二级倒立摆系统的仿真控制。特别地,从实验角度考察使用滤波算法与否对二级倒立摆系统控制效... 详细信息

研究滤波算法在倒立摆系统控制中的应用。首先,采用机理法建立二级倒立摆的数学模型。其次,利用线性二次型控制器和无迹卡尔曼滤波算法,实现了二级倒立摆系统的仿真控制。特别地,从实验角度考察使用滤波算法与否对二级倒立摆系统控制效果的影响。实验结果表明,使用无迹卡尔曼滤波算法可明显提高控制器收敛速度,改善其稳定性,减少其超调量。进一步,对加无迹卡尔曼滤波算法和加扩展卡尔曼滤波算法进行的对比实验表明,前者收敛速度快,振动平稳,超调量小。采用无迹卡尔曼滤波算法对倒立摆系统进行实时滤波是非常有效的方案。

关键词：倒立摆非线性系统无迹卡尔曼滤波算法扩展卡尔曼滤波算法线性二次型调节器

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无迹卡尔曼滤波算法对UWB/IMU组合定位的研究

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机械科学与技术 2023年

作者：姚露聂晓根黄汉阳赵毅福州大学先进制造学院福州大学机械工程及自动化学院

为提高UWB 定位技术在复杂环境工作时的定位精度，提出基于无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的UWB/IMU信息融合方法。分别利用UWB定位技术和IMU惯性测量技术解算出机器人的位置信息，采用UKF算法对位置信息数据进行融合，得到机器人的最终位... 详细信息

为提高UWB 定位技术在复杂环境工作时的定位精度，提出基于无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的UWB/IMU信息融合方法。分别利用UWB定位技术和IMU惯性测量技术解算出机器人的位置信息，采用UKF算法对位置信息数据进行融合，得到机器人的最终位置信息，分别应用MATLAB仿真软件和构建的实验平台进行仿真和试验。MATLAB仿真结果表明，UWB定位误差在±1m之间且波动较大，而UWB/IMU融合定位的误差在±0.25m以内，基本稳定在±0.2m；根据实验，在动态定位过程中，采用基于UKF算法的组合定位方法得到的数据误差稳定在4-8cm之间，而仅采用UWB定位得到的数据误差波动较大，最大达到17cm，表明采用组合定位的数据误差较小，可以达到厘米级精度，数据稳定。

关键词：定位精度无迹卡尔曼滤波算法信息融合 MATLAB仿真

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基于无迹卡尔曼滤波算法的某民航发动机性能衰退分析

基于无迹卡尔曼滤波算法的某民航发动机性能衰退分析

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作者：张弛中国民航大学

学位级别：硕士

评估民航发动机性能衰退有重要意义,不仅能够提早发现电控、仪表等故障,预判航发可靠性以及性能走向,提高安全保障,而且还能够减少航班延误率,节省维修、燃油成本。此外,对于航发制造商而言,能够将性能衰退模型引入到控制系统中,提高控... 详细信息

评估民航发动机性能衰退有重要意义,不仅能够提早发现电控、仪表等故障,预判航发可靠性以及性能走向,提高安全保障,而且还能够减少航班延误率,节省维修、燃油成本。此外,对于航发制造商而言,能够将性能衰退模型引入到控制系统中,提高控制精度。因此,对航发的性能监控必不可少。航空发动机性能监视有多重技术。本文采用通过检测气路参数的变化情况来表征发动机性能变化。以安装在A320上的V2500-A5发动机为例进行性能评估。首先建立发动机气动热力方程,并选择风扇效率、风扇压力损失、低压压气机效率以及涡轮整体效率作为性能表征。然后根据气动热力模型对原始数据进行分类重组,最终提取出184组巡航数据。然后根据混合遗传算法以及无迹卡尔曼滤波算法对上述参数进行跟踪,并引入额外的提高精度的函数关系,最终得到参数在整个发动机在翼期间的变化情况。结果表明,发动机不同部件性能变化规律不同,在2000循环左右之前经历一次迅速的下降,下降幅度为10%以上;而从2000循环到6000循环之间,数值基本维持不变或者下降非常缓慢,大约在2%左右;而从6000循环之后,下降幅度速度非常快,可以达到3%左右。发动机性能退化来自机械部件的退化,例如机匣、叶片与封严、涡轮进口热变形以及因修理造成的机械损伤。因此,可以根据本文得到的衰退规律对发动机按需维修。

关键词：性能评估 V2500-A5 气路模型参数混合遗传算法无迹卡尔曼滤波算法

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基于SINS/GPS的改进无迹卡尔曼滤波算法研究

基于SINS/GPS的改进无迹卡尔曼滤波算法研究

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作者：李志伟河南工业大学

学位级别：硕士

随着科技的不断发展,移动机器人在制造业、物流仓储、服务业及医疗保健等领域的应用日益广泛。为了实现移动机器人在复杂多变的室外环境下进行高精度导航定位,确保任务的顺利展开,目前已广泛将组合导航技术应用其中。组合导航技术通过... 详细信息

随着科技的不断发展,移动机器人在制造业、物流仓储、服务业及医疗保健等领域的应用日益广泛。为了实现移动机器人在复杂多变的室外环境下进行高精度导航定位,确保任务的顺利展开,目前已广泛将组合导航技术应用其中。组合导航技术通过利用滤波算法将各子导航系统的数据融合,实现高精度,高稳定性的导航系统,在此背景下,针对滤波算法进行研究具有十分重要的意义。基于此,本文对SINS/GPS的组合导航的非线性滤波算法进行研究改进,以提高定位系统的整体性能。主要研究内容如下。首先,针对无迹卡尔曼滤波算法的系统噪声协方差矩阵过大会导致滤波器过度相信测量值,忽略系统动态影响,使估计值偏离真实值;而过小则会导致滤波器不稳定,无法正确收敛到状态估计的问题,提出利用人工蜂群算法对其系统噪声协方差矩阵进行寻优调整;同时针对人工蜂群算法存在局部搜索能力相对较弱的问题,通过采用Circle混沌映射增强人工蜂群初始种群多样性;利用偏好随机游动策略平衡算法的开发与探索能力;通过动态扰动因子策略增强算法后期寻找最优解的能力。实验结果表明,改进后的人工蜂群算法的寻优性能比传统人工蜂群算法有明显提升,且经过改进人工蜂群算法优化的无迹卡尔曼滤波算法相比传统无迹卡尔曼滤波算法能有效提高估计精度。其次,针对无迹卡尔曼滤波算法中,缩放参数α过小导致滤波器对噪声和不确定性的抵抗能力下降,过大则使抵抗能力变强但估计值波动增大的问题,提出利用麻雀搜索算法对缩放参数α进行自适应调整;针对麻雀搜索算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,通过利用Cubic混沌映射改善初始种群的多样性;在发现者阶段引入非线性自适应收敛因子,平衡算法在全局探索和局部开发方面的能力;在追随者阶段利用小波变异策略避免算法陷入局部最优;最后利用自适应t分布的扰动能力增强算法的全局搜索能力。实验结果表明,改进麻雀搜索算法相比传统麻雀搜索算法具有更好的收敛性和求解精度,同时经改进麻雀搜索算法优化的无迹卡尔曼滤波算法相比传统无迹卡尔曼滤波算法滤波性能更好,证明了改进方法的有效性。最后,将上述所提的两种改进算法融合对无迹卡尔曼滤波算法进行优化调整,将其与UKF算法、改进人工蜂群算法优化的UKF算法和改进麻雀搜索算法优化的UKF算法进行实验对比;同时设置车载实验将UKF算法和IAS-UKF算法进行对比。实验结果表明,IAS-UKF算法相比其他对比算法滤波性能良好,精度较高,验证了对UKF算法所提改进方法的有效性。

关键词：组合导航系统无迹卡尔曼滤波算法人工蜂群算法麻雀搜索算法偏好随机游动策略非线性自适应收敛因子

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基于噪声估计的自适应无迹卡尔曼滤波算法

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空天预警研究学报 2022年第4期36卷 242-246,251页

作者：叶泽浩宋亚伟陈传生何成伟空军预警学院武汉430019

针对无迹卡尔曼滤波算法(UKF)需要借助较为准确的系统模型和噪声才能给出较为良好的滤波结果这一问题,提出了一种基于噪声估计的自适应无迹卡尔曼滤波算法(NEA-UKF).首先将SAGE-HUSA算法原理引入到UKF算法中,使UKF算法具有自适应估计状... 详细信息

针对无迹卡尔曼滤波算法(UKF)需要借助较为准确的系统模型和噪声才能给出较为良好的滤波结果这一问题,提出了一种基于噪声估计的自适应无迹卡尔曼滤波算法(NEA-UKF).首先将SAGE-HUSA算法原理引入到UKF算法中,使UKF算法具有自适应估计状态噪声和量测噪声的能力;然后在状态噪声和量测噪声估计方程中引入记忆指数衰减加权以及协方差匹配判据,提高了噪声的实时估计精度和稳定性;最后针对状态模型和状态噪声不准确情况下的目标进行跟踪仿真.仿真结果表明,NEA-UKF算法能较好地自适应调节状态噪声和状态噪声协方差矩阵去匹配目标的运动状态,且几乎不受目标状态的突变影响,保持了对目标的良好跟踪.

关键词：无迹卡尔曼滤波算法 SAGE-HUSA算法自适应估计目标跟踪

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基于无迹卡尔曼滤波算法的弹道落点预测方法

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兵工自动化 2022年第2期41卷 70-74页

作者：魏五洲霍李李军明谷金宇中国人民解放军63861部队吉林白城137001 中国人民解放军63853部队吉林白城137001

为解决靶场理论弹道和外测飞行目标实时信息预测落点预测时间长,不能清晰及时预测飞行轨迹等问题,提出一种改进的弹道落点预测方法。从弹道模型出发建立基准模型坐标系,将外测设备参数配置于基准模型坐标系,实时采集的外测设备数据采用... 详细信息

为解决靶场理论弹道和外测飞行目标实时信息预测落点预测时间长,不能清晰及时预测飞行轨迹等问题,提出一种改进的弹道落点预测方法。从弹道模型出发建立基准模型坐标系,将外测设备参数配置于基准模型坐标系,实时采集的外测设备数据采用无迹卡尔曼滤波(unscentedkalmanfiltering,UKF)算法滤波处理后获得融合轨迹,并通过Runge-Kutta算法进行外推计算以进行落点预报。经Matlab仿真分析和实际效果验证,该方法的结果更加精确且适用性更强。

关键词： Runge-Kutta算法弹道外推落点预报无迹卡尔曼滤波算法

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基于无迹卡尔曼滤波算法的锂电池SOC估计

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汽车实用技术 2018年第19期44卷 22-24页

作者：邱焕尧王宏朋黄凯长安大学汽车学院陕西西安710064

应用无迹卡尔曼滤波算法(UKF)进行锂电池的SOC估计,采用Thevenin二阶RC等效电路模型,对HPPC电池脉冲充放电实验数据进行Matlab处理,得到较为准确的模型。通过在Matlab中编写算法程序,对不同工况的估计值与实际值进行误差估算及对比分析... 详细信息

应用无迹卡尔曼滤波算法(UKF)进行锂电池的SOC估计,采用Thevenin二阶RC等效电路模型,对HPPC电池脉冲充放电实验数据进行Matlab处理,得到较为准确的模型。通过在Matlab中编写算法程序,对不同工况的估计值与实际值进行误差估算及对比分析,通过此算法进行SOC估计,得到该算法可有效降低系统误差并纠正SOC的初值偏差。

关键词： SOC 锂电池等效电路模型无迹卡尔曼滤波算法

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基于SVD和UKF的科氏流量计信号处理方法研究

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电子器件 2025年第1期48卷 20-24页

作者：郭景阳刘铁军谢代梁徐雅黄震威中国计量大学浙江省流量计量技术研究重点实验室浙江杭州310018

针对科氏流量计在单相流情况下信号缓慢变化的特点和较高的测量精度需求,提出了一种SVD和UKF相结合的科氏流量计信号处理方法。首先采用SVD去噪方法减弱信号所携带的干扰噪声,然后建立待测信号的状态矢量、状态转移方程和观测方程,使用... 详细信息

针对科氏流量计在单相流情况下信号缓慢变化的特点和较高的测量精度需求,提出了一种SVD和UKF相结合的科氏流量计信号处理方法。首先采用SVD去噪方法减弱信号所携带的干扰噪声,然后建立待测信号的状态矢量、状态转移方程和观测方程,使用UKF算法对测量管两路输出信号进行参数追踪,最后利用更新后的状态估计值计算出相位差和信号频率。给出了方法的总体流程和实现步骤,并通过仿真和实际测试证明了整套算法是可行的,具有一定的应用价值。

关键词：科氏流量计奇异值分解无迹卡尔曼滤波算法相位差频率估计

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一种新的进化裂变粒子滤波算法

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西安电子科技大学学报 2014年第6期41卷 31-36,75页

作者：王泽玉李明张鹏西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

针对经典自举粒子滤波中的重要性函数选取和重采样所导致的样本枯竭问题,提出了一种基于进化裂变的改进粒子滤波算法.该算法首先采用无迹卡尔曼滤波算法产生重要性函数,然后对重要性采样粒子进行裂变通过进化策略更新粒子集以增加粒子... 详细信息

针对经典自举粒子滤波中的重要性函数选取和重采样所导致的样本枯竭问题,提出了一种基于进化裂变的改进粒子滤波算法.该算法首先采用无迹卡尔曼滤波算法产生重要性函数,然后对重要性采样粒子进行裂变通过进化策略更新粒子集以增加粒子多样性,从而克服经典自举滤波重采样过程中的粒子退化问题.仿真实验表明,该算法能有效地提高跟踪精度,跟踪性能优于经典粒子滤波算法.

关键词：粒子滤波重采样重要性函数进化裂变无迹卡尔曼滤波算法

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考虑SAR量测特性的弹载SINS/SAR组合导航滤波算法

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系统工程与电子技术 2021年第4期43卷 1044-1049页

作者：苏敬何华锋何耀民王依繁韩晓斐火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025

在弹载捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)组合导航系统中,针对量测输出时间间隔不同及SAR量测滞后的问题,提出一种利用曲线拟合法解决量测滞后的非等间隔无迹... 详细信息

在弹载捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)组合导航系统中,针对量测输出时间间隔不同及SAR量测滞后的问题,提出一种利用曲线拟合法解决量测滞后的非等间隔无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法。首先,在UKF的基础上,利用系统状态转移矩阵的特性,根据SAR有无量测输出选择是否进行量测更新,解决了量测不同步的问题。然后,利用曲线拟合补偿法拟合SAR输出信息,获得SAR量测信息滞后的补偿算法。最后,以弹载SINS/SAR组合导航系统为研究对象,验证所提算法的有效性。仿真结果证明,该算法得到的东向位置误差的绝对值为5.12 m,航向角误差绝对值为6.63″,北向速度误差绝对值为0.08 m/s,相比于传统UKF算法有效提升了组合导航系统滤波精度。

关键词：组合导航非等间隔量测量测滞后无迹卡尔曼滤波算法

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