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kalman滤波器在长输管道泄漏诊断中的应用

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自动化学报 1990年第4期16卷 303-309页

作者：董东王桂增清华大学自动化系

本文采用带时变噪声估计器的推广kalman滤波方法,对长输管道的状态进行估计,并在此基础上,采用一定的诊断机制,实现对长输管道的泄漏诊断。实验结果表明,这种方法是有效的。

关键词： kalman滤波器石油管道泄漏诊断

使用kalman滤波器调整预测值的时间尺度算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2016年第9期41卷 1253-1258页

作者：伍贻威牟卫华龚航朱祥维欧钢国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

时间尺度算法用于综合钟组内所有的原子钟,建立一个频率稳定度更高的时间尺度,其核心环节可以概括为通过N-1组观测量(钟差)计算得到N台钟的权重和预测值。传统算法主要关注如何调整权重来提高时间尺度的稳定度,本文算法通过调整预测值... 详细信息

时间尺度算法用于综合钟组内所有的原子钟,建立一个频率稳定度更高的时间尺度,其核心环节可以概括为通过N-1组观测量(钟差)计算得到N台钟的权重和预测值。传统算法主要关注如何调整权重来提高时间尺度的稳定度,本文算法通过调整预测值来提高时间尺度的稳定度。本文算法使用kalman滤波器对观测钟差进行状态估计,在kalman滤波器每一次递推的过程中,调整一次预测值,通过每次实时调整预测值来建立时间尺度。理论推导和仿真实验都表明,本文建立的时间尺度滤除了频率白噪声,主要只含有频率随机游走噪声,所以具有很高的中短期稳定度。该时间尺度是一个连续、实时、可预测的时间尺度。

关键词：时间尺度算法权重预测值频率稳定度 kalman滤波器

采用kalman滤波器进行信号处理的高频信号注入法在电动机控制中的应用

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电工技术学报 2010年第2期25卷 54-59,66页

作者：郑泽东李永东 Maurice Fadel 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 法国图卢兹国家理工学院ENSEEIHT LAPLACE-CNRS实验室图卢兹31071

高频信号注入法是交流电动机无机械传感器控制中实现低速甚至零速运行的一个有效方法,高频信号注入法的最大困难是如何从测量的电压或电流中提取出需要的高频信号并进行相应的信号处理。kalman滤波器是一种自适应滤波器,广泛应用于各种... 详细信息

高频信号注入法是交流电动机无机械传感器控制中实现低速甚至零速运行的一个有效方法,高频信号注入法的最大困难是如何从测量的电压或电流中提取出需要的高频信号并进行相应的信号处理。kalman滤波器是一种自适应滤波器,广泛应用于各种信号检测和处理中。本文提出了一种采用kalman滤波器进行信号处理的高频信号注入法来实现交流电动机的无机械传感器低速运行,利用kalman滤波器的自适应特性,自动辨识检测电动机电流中特定频率的高频信号,检测结果受噪声和频率相近信号的影响较小,并且幅值和相位误差很小。以永磁同步电动机为例进行了仿真和实验,结果表明该方法是一种简单直接的高频信号注入法的信号处理方法,具有非常好的稳定性和精度,可以实现交流电动机无机械传感器控制的低速甚至零速运行。

关键词： kalman滤波器高频信号注入交流电动机无机械传感器控制低速运行

kalman滤波器虚拟噪声补偿技术在陀螺随机常值漂移标定中的应用

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中国造船 1995年第4期36卷 86-90页

作者：高炳祥万德钧东南大学

采用kalman滤波器对船用捷联惯性导航系统中的陀螺随机常值漂移进行标定，面临的一个重要问题是由于模型不准确，包括噪声统计特性不准确，导致估计值精度下降甚至发散。针对这一问题，本文运用自适应kalman滤波的虚拟噪声补偿技术对陀... 详细信息

采用kalman滤波器对船用捷联惯性导航系统中的陀螺随机常值漂移进行标定，面临的一个重要问题是由于模型不准确，包括噪声统计特性不准确，导致估计值精度下降甚至发散。针对这一问题，本文运用自适应kalman滤波的虚拟噪声补偿技术对陀螺随机常值漂移进行标定，收到较好的效果。

关键词：陀螺漂移噪声补偿船舶导航 kalman滤波器

基于扩展kalman滤波器测量氮爆式液压锤的性能

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机械工程学报 2005年第11期41卷 179-183页

作者：叶金杰潘紫微孙宝强罗铭张太生孟宪三安徽工业大学机械工程学院马鞍山243002 惊天液压机械制造有限公司马鞍山243002

考虑到在缸体内运动的活塞,难以用传感器直接测量其运动状态:速度、加速度以及摩擦力、未知阻力。根据系统理论的方法,以活塞的位置、速度、加速度作为状态矢量,在采样间隔内,将活塞运动视为匀加速度运动,建立具有未知输入的活塞运动状... 详细信息

考虑到在缸体内运动的活塞,难以用传感器直接测量其运动状态:速度、加速度以及摩擦力、未知阻力。根据系统理论的方法,以活塞的位置、速度、加速度作为状态矢量,在采样间隔内,将活塞运动视为匀加速度运动,建立具有未知输入的活塞运动状态方程。将未知阻力视为有色噪声,并作为系统未知输入,设计扩展状态的kalman滤波结构。依据气体的变化规律,得到活塞在采样各时刻的位置坐标。以最小方均误差作为测量准则,研究有色噪声输入线性系统的kalman递推状态估计算法。算法自适应跟踪未知输入的变化,估算活塞冲程、回程的速度和未知的阻力,从而测量氮爆式液压冲击锤的冲击能量。测量结果表明,该方法具有较高的测量精度,与理论设计基本一致。

关键词： kalman滤波器测量液压冲击锤状态方程

确保状态估计性能的离散时间鲁棒kalman滤波器

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自动化学报 1996年第6期22卷 731-735页

作者：奚宏生中国科技大学自动化系

讨论了一类具有不确定噪声的离散时间线性系统的鲁棒Ｋａｌｍａｎ滤波器的设计思想和方法．文中给出确保估计误差性能指标的不确定噪声协方差矩阵的扰动上界，并在此界限内采用最坏情况下的最优滤波器实现对状态的估计，它不仅能极小化... 详细信息

讨论了一类具有不确定噪声的离散时间线性系统的鲁棒Ｋａｌｍａｎ滤波器的设计思想和方法．文中给出确保估计误差性能指标的不确定噪声协方差矩阵的扰动上界，并在此界限内采用最坏情况下的最优滤波器实现对状态的估计，它不仅能极小化不确定下的最坏性能，而且还能确保估计误差性能指标达到给定的某个自由度．

关键词：离散时间系统状态估计 kalman滤波器滤波器

基于Riccati方程的自校正解耦融合kalman滤波器

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控制与决策 2008年第2期23卷 195-199,203页

作者：孙小君张鹏邓自立黑龙江大学电子工程学院哈尔滨150080

对于带未知噪声方差的多传感器系统,用相关方法给出了噪声方差的在线估值器,进而基于Riccati方程和按分量标量加权最优融合规则,提出了自校正分量解耦信息融合kalman滤波器.用动态误差系统分析方法证明了自校正融合kalman滤波器按实现... 详细信息

对于带未知噪声方差的多传感器系统,用相关方法给出了噪声方差的在线估值器,进而基于Riccati方程和按分量标量加权最优融合规则,提出了自校正分量解耦信息融合kalman滤波器.用动态误差系统分析方法证明了自校正融合kalman滤波器按实现收敛于最优融合kalman滤波器,因而具有渐近最优性.一个3传感器跟踪系统的仿真例子说明了其有效性.

关键词：多传感器信息融合解耦融合自校正融合器 kalman滤波器按一个实现收敛性

基于能量原理和kalman滤波器的实时模型修正策略

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东南大学学报（自然科学版） 2015年第3期45卷 539-543页

作者：黄兴淮徐赵东 Dyke Shirley 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 Mechanical Engineering and Civil Engineering Purdue University

为了实时监测结构的安全状态,提出了一种计算速度快、易收敛的模型修正策略.首先通过计算瞬时能量来建立结构单元刚度和结构响应之间的关系;然后,将结构瞬时能量代入kalman滤波器中,根据每一时间步能量预测值和实际测量值的差异进行修正... 详细信息

为了实时监测结构的安全状态,提出了一种计算速度快、易收敛的模型修正策略.首先通过计算瞬时能量来建立结构单元刚度和结构响应之间的关系;然后,将结构瞬时能量代入kalman滤波器中,根据每一时间步能量预测值和实际测量值的差异进行修正,得到结构的真实刚度;最后,以美国地震工程模拟中心数据库(NEES)中的美国某州际公路指示牌支撑桁架为例进行数值验证,结果表明:无噪声干扰情况下,刚度发生20%,40%,60%,80%损伤的杆件和未发生损伤的杆件均能在0.4 s内从初始刚度收敛到各自的真实刚度;在5%随机噪声干扰下,利用该策略修正得到的刚度误差均小于12%;每一时间步所消耗的CPU时间远小于采样周期.因此,利用能量原理和kalman滤波器能够快速有效地对未知刚度的结构进行实时模型修正.

关键词：实时模型修正能量原理 kalman滤波器损伤识别结构健康监测

应用Jones-Tryon kalman滤波器对在轨GPS Rb钟进行状态监测

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武汉大学学报（信息科学版） 2012年第4期37卷 436-440页

作者：张清华隋立芬贾小林信息工程大学测绘学院郑州市陇海中路66号450052 西安测绘研究所西安市雁塔中路1号710054

针对用于石英钟和GPS主控站原子钟状态监测的Jones-Tryon kalman滤波器,尝试把其引入到在轨GPS Rb钟状态监测中去,结合哈达玛方差分析了其过程噪声和观测噪声协方差矩阵的确定方法,并讨论了滤波初值的选取,从而得到一个适合在轨GPS Rb... 详细信息

针对用于石英钟和GPS主控站原子钟状态监测的Jones-Tryon kalman滤波器,尝试把其引入到在轨GPS Rb钟状态监测中去,结合哈达玛方差分析了其过程噪声和观测噪声协方差矩阵的确定方法,并讨论了滤波初值的选取,从而得到一个适合在轨GPS Rb钟状态监测的滤波器。算例表明,这种Jones-Tryon Kal-man滤波器可以较好地监测在轨GPS Rb钟的状态。

关键词： Jones—Tryon kalman滤波器 GPS Rb钟状态监测