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基于STF和7thCQKF的状态突变系统跟踪算法

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太赫兹科学与电子信息学报 2021年第3期19卷 419-425页

作者：施丽红孙海燕江苏商贸职业学院电商与物流学院江苏南通226011 南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室江苏南通226019

针对传统非线性滤波算法对状态突变的鲁棒性较差,存在跟踪缓慢甚至失效的问题,提出了强跟踪七阶正交容积卡尔曼滤波(ST-7thCQKF)算法。算法将对非线性系统滤波效果良好的七阶正交容积卡尔曼滤波(7thCQKF)与强跟踪滤波(STF)融合,通过在7t... 详细信息

针对传统非线性滤波算法对状态突变的鲁棒性较差,存在跟踪缓慢甚至失效的问题,提出了强跟踪七阶正交容积卡尔曼滤波(ST-7thCQKF)算法。算法将对非线性系统滤波效果良好的七阶正交容积卡尔曼滤波(7thCQKF)与强跟踪滤波(STF)融合,通过在7thCQKF的预测协方差中引入渐消因子调节增益矩阵,提高算法对状态突变系统的跟踪效果。仿真和实验结果表明,ST-7thCQKF能够较好地处理状态突变系统的跟踪问题。

关键词：状态突变七阶正交容积卡尔曼滤波强跟踪滤波强跟踪容积卡尔曼滤波

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基于改进FUKF的燃气轮机性能退化诊断

西南交通大学学报 2018年第4期53卷 873-878页

作者：曾力龙伟李炎炎四川大学空天科学与工程学院四川成都610065 四川大学制造科学与工程学院四川成都610065

针对燃气轮机使用过程中由于工作状态突变导致轮机性能估计困难的问题,提出基于残差相似性的渐消无迹卡尔曼滤波(fading unscented Kalman filter with residual similarity,FUKF-RS)算法,实现燃气轮机健康参数的估计.首先,在普通渐消... 详细信息

针对燃气轮机使用过程中由于工作状态突变导致轮机性能估计困难的问题,提出基于残差相似性的渐消无迹卡尔曼滤波(fading unscented Kalman filter with residual similarity,FUKF-RS)算法,实现燃气轮机健康参数的估计.首先,在普通渐消无迹卡尔曼滤波(fading unscented Kalman filter,FUKF)框架下,构造燃气轮机健康参数估值算法,在测量值估计更新过程中,乘以渐消因子来调节前后时刻的权重,通过强制残差正交来估计渐消因子;然后,利用前后估值时刻残差向量的余弦值表征残差阵的相似度,根据其相似度的大小关系确定残差阵的比例;最后,用该比例值代替算法中的遗忘因子,计算残差阵,实现求解的量化取值.研究结果表明:在燃气轮机状态突变条件下,FUKF-RS算法具有突变状态跟踪能力,参数估值精度比FUKF算法提高了3%左右,普通UKF(unscented Kalman filter,UKF)则不具突变状态跟踪能力;在部件性能缓慢变化时,参数的估计曲线比普通FUKF更平滑,估计精度提高了2%左右.

关键词：燃气轮机诊断状态突变无迹卡尔曼滤波残差约束残差相似性

一种AUKF滤波算法及其在电力频率测量中的应用

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系统仿真学报 2011年第12期23卷 2764-2767,2776页

作者：申宇马伯渊仇原鹰西安电子科技大学电子装备结构教育部重点实验室西安710071

为了提高无迹卡尔曼滤波器(UKF)在非线性随机系统中的抗干扰性和状态跟踪性能,提出了一种自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF)。该算法通过计算状态变量微分累积值判断状态变量是否发生突变,并在突变时刻重新设置协方差矩阵,使状态变量估计... 详细信息

为了提高无迹卡尔曼滤波器(UKF)在非线性随机系统中的抗干扰性和状态跟踪性能,提出了一种自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF)。该算法通过计算状态变量微分累积值判断状态变量是否发生突变,并在突变时刻重新设置协方差矩阵,使状态变量估计值迅速收敛;同时估计观测噪声,通过调整噪声方差以减小观测噪声变化对测量精度的影响。将AUKF算法应用于电力系统频率测量,通过数值仿真得到电力频率稳定、波动和突变时的频率测量值。仿真结果表明该算法具有较好的测量效果,在保证频率测量精度和稳定性的同时,减小了频率测量滞后时间和超调。

关键词： AUKF 状态突变快速跟踪性能频率测量

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基于后验量测修正的卡尔曼滤波算法

探测与控制学报 2017年第6期39卷 78-83页

作者：包守亮程水英许登荣解放军电子工程学院安徽合肥230037

针对卡尔曼滤波器鲁棒性差,对突变状态跟踪能力有限的问题,提出了基于后验量测修正的卡尔曼滤波算法(PMKF)。该算法利用改进的判决准则对滤波状态进行实时判断,状态平稳时采用卡尔曼滤波,状态突变时采用提出的后验量测卡尔曼滤波算法(P... 详细信息

针对卡尔曼滤波器鲁棒性差,对突变状态跟踪能力有限的问题,提出了基于后验量测修正的卡尔曼滤波算法(PMKF)。该算法利用改进的判决准则对滤波状态进行实时判断,状态平稳时采用卡尔曼滤波,状态突变时采用提出的后验量测卡尔曼滤波算法(PKF)进行修正。理论分析及仿真结果表明,该修正算法不但削弱了状态突变对滤波的影响,克服了模型失配导致的滤波精度下降的问题,而且通过实时修正,提高了稳态时的滤波精度,缩短了滤波收敛时间。改进的判决准则对连续突变状态也具有更强的检测能力。

关键词：卡尔曼滤波后验量测状态突变修正预测值渐消滤波

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大型现代化矿井采煤机状态信息采集方法研究

科技视界 2013年第36期 372-372,396页

作者：杨东伟神华宁夏煤业集团机电管理部宁夏银川750011

采煤机状态信息包括电机工作参数信息、油缸载荷信息、振动特性信息及姿态信息,这些信息作为数据获取的对象会直接影响到获取方法的采用和仪器的研制,本文在分析煤矿井下综采工作面采煤机状态信息和数据来源的基础上提出需要获取的数据... 详细信息

采煤机状态信息包括电机工作参数信息、油缸载荷信息、振动特性信息及姿态信息,这些信息作为数据获取的对象会直接影响到获取方法的采用和仪器的研制,本文在分析煤矿井下综采工作面采煤机状态信息和数据来源的基础上提出需要获取的数据以及相应的数据获取方法。

关键词：煤矿机电综采设备自动控制信息采集动态控制复杂环境状态突变

农业投资环境可持续发展状态的评界与控制思想

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经济与管理 1998年第5期12卷 10-11,14页

作者：彭国富

投资是经济发展的重要动力资源，投资环境则是吸引投资并充分发挥投资效益的前提条件。维护农业投资环境的可持续发展状态，对于加大农业引资力度、提高农业投资效益、促进农业经济的快速发展具有重要意义。一、农业投资环境可持续发展... 详细信息

投资是经济发展的重要动力资源，投资环境则是吸引投资并充分发挥投资效益的前提条件。维护农业投资环境的可持续发展状态，对于加大农业引资力度、提高农业投资效益、促进农业经济的快速发展具有重要意义。一、农业投资环境可持续发展状态的评界与控制目的在于维护可持续...

关键词：农业投资环境发展状态可持续信息表征突变点不可持续发展农业投资效益特征变量可能状态状态突变

基于强跟踪和H~∞滤波计算的足球位置预测算法

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计算机应用 2011年第12期31卷 3315-3317页

作者：杨欢欢杨宜民广东工业大学自动化学院广州510090

机器人足球在动态的环境中运动,存在未知的外界干扰;比赛过程中,又常常与机器人等障碍物发生碰撞,从而引起运动位置和方向的突变。针对上述情况,提出一种基于强跟踪滤波(STF)和H∞滤波计算的足球位置预测算法。通过引入时变渐消因子,既... 详细信息

机器人足球在动态的环境中运动,存在未知的外界干扰;比赛过程中,又常常与机器人等障碍物发生碰撞,从而引起运动位置和方向的突变。针对上述情况,提出一种基于强跟踪滤波(STF)和H∞滤波计算的足球位置预测算法。通过引入时变渐消因子,既能提高状态突变的跟踪能力,又能避免对干扰信号做出假设。在中型组机器人足球比赛平台上进行实验,实验结果表明该算法能够更准确地预测足球的位置。

关键词：机器人足球比赛状态突变强跟踪滤波 H∞滤波位置预测

基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法

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工矿自动化 2021年第7期47卷 14-20,28页

作者：杨金衡宋单阳田慕琴宋建成许春雨太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室山西太原030024 太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室山西太原030024

基于惯导的采煤机定位方法存在误差累计、姿态角及位置漂移等固有缺陷,虽然引入误差补偿技术和多传感器组合定位技术可在一定程度上减小误差,但效果有限。针对上述问题,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法。实时同... 详细信息

基于惯导的采煤机定位方法存在误差累计、姿态角及位置漂移等固有缺陷,虽然引入误差补偿技术和多传感器组合定位技术可在一定程度上减小误差,但效果有限。针对上述问题,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法。实时同步采集安装在采煤机上的2套惯导系统的加速度和姿态角,以惯导系统的位置作为状态量,惯导系统之间的距离和夹角为观测量,建立了双惯导定位模型,以克服单惯导定位误差累计的缺点。然而,双惯导系统输出存在较大差异时会导致双惯导定位模型出现状态突变,降低定位模型准确度,因此采用自适应卡尔曼滤波算法,通过计算基于残差的卡方检验值评估双惯导定位模型是否发生状态突变,并采用三段模糊判别函数动态调整过程噪声的协方差矩阵,以降低状态突变对定位精度的影响。仿真和实验结果表明,自适应卡尔曼滤波相比扩展卡尔曼滤波的抗干扰能力更强,有效减小了状态突变时的估计误差;基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法的定位误差比单惯导的定位误差在各方向上均有所减小。

关键词：采煤机定位双惯导定位自适应卡尔曼滤波状态突变卡方检验模糊判别

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具有差异延迟期的群体观点一致行为研究

工业工程与管理 2013年第4期18卷 56-63页

作者：杨雷李保亮孔雅倩华南理工大学工商管理学院广东广州510641

研究个体在观点变化过程中存在延迟期对群体观点收敛时间和一致性的影响。从复杂系统的角度分析了群体观点演化的自组织特性,包括内部个体的对外界观点考虑和吸收的开放性,以及个体本身在观点变化过程中间存在差异延迟的因素。在此基础... 详细信息

研究个体在观点变化过程中存在延迟期对群体观点收敛时间和一致性的影响。从复杂系统的角度分析了群体观点演化的自组织特性,包括内部个体的对外界观点考虑和吸收的开放性,以及个体本身在观点变化过程中间存在差异延迟的因素。在此基础上,提出了一种开放性个体存在观点变化延迟期的动态群体观点演化模型。模型中的开放性是群体与外界产生信息交互的先决条件,并通过群体内部个体的特性体现出来。与传统研究中个体始终处于积极与相近观点个体发生交互不同的是,提出延迟期的概念,处于延迟期的个体自我封闭,群体结构通过这种状态的突变发生变化。借助于计算机仿真发现,差异延迟对群体的影响显著。在相同时间内,群体观点的一致性降低;不同延迟差异下,稳定性群体结构的波动也出现变化,并达成一致所用时间延长,结合实例分析验证模型的实效性。

关键词：观点动力学延迟期开放性状态突变群体结构