發(fā)布時間：2021-01-06 19:13

　　隨機系統(tǒng)的估計理論——也稱為濾波理論,是現(xiàn)代控制理論的一個非常重要的分支,也是信號與系統(tǒng)的一個關(guān)鍵課題。所謂“估計”,就是在含有隨機噪聲的觀測數(shù)據(jù)中,提取出實用信息,從而估計系統(tǒng)的參數(shù)或者狀態(tài)。隨著航天模擬、地質(zhì)勘查、建筑工程、金融分析、語音處理、生物工程、海洋科學(xué)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,人們對估計算法的實時性,魯棒性,準(zhǔn)確性要求也越來越高。本文主要分析和討論了實際應(yīng)用中狀態(tài)估計算法存在的最突出的兩個問題:1.實際系統(tǒng)的動態(tài)特性不確定,導(dǎo)致無法準(zhǔn)確獲得系統(tǒng)過程模型的動態(tài)特性;2.實際系統(tǒng)中含有復(fù)雜不確定噪聲,嚴(yán)重影響系統(tǒng)狀態(tài)的估計精度。首先,我們針對第一點問題給出如下兩點解決方案:1.本文引入了數(shù)據(jù)驅(qū)動模型的思想,基于‘?dāng)?shù)據(jù)中含有模型而模型融于數(shù)據(jù)中’的基本思想實時更新模型參數(shù);2.實際系統(tǒng)的狀態(tài)的統(tǒng)計分布更符合瑞利分布而不是均勻分布,本文應(yīng)用當(dāng)前模型的概念,使算法更易收斂。其次基于系統(tǒng)所含的復(fù)雜不確定噪聲,我們提出了如下兩點解決方案:1.為了處理實際系統(tǒng)中所含的有色的過程噪聲,本文利用維納-辛欽定理,將有色的過程噪聲看成是一個一階的馬爾可夫過程,將有色過程噪聲白化;2.為了處理實際系統(tǒng)中所... 

【文章來源】：北京工商大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

測量速度與估計速度對比圖

薊?r(0)0r(1) x ( k)(0)kr (1)krk>0 ？NYY結(jié)束N圖 3.1 基于二階自適應(yīng)過程模型的估計算法流程圖3.3 高速列車測速仿真實驗通過和北京鐵路研究院合作，得到實際運營中既有加速也有減速的通過鐵路研究所速度采集模塊濾波融合處理后的 148507 個速度參考數(shù)據(jù)。并在此速度參考數(shù)據(jù)上疊加白噪聲，得到仿真測量數(shù)據(jù)，見圖 3.2。分別應(yīng)用基于二階自適應(yīng)過程模型的估計算法和基于三階自適應(yīng)過程模型的估計算法得到濾波后的速度信息，可以看出對數(shù)據(jù)中加速度發(fā)生較大變化和速度變化較大的點，模型均能較快跟蹤上車輛的機動特性，濾波結(jié)果對加速度和速度的變化敏感，調(diào)整時間很短，基本沒有延時效應(yīng)，見圖 3.3 和圖 3.4。

三階自適應(yīng)過程模型處理結(jié)果

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不完全測量系統(tǒng)魯棒SGQKF的傳遞對準(zhǔn)濾波器設(shè)計和穩(wěn)定性分析[J]. 陳紅梅,劉建娟,程向紅,劉楠嶓.  中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2017(02)
[2]小波變換的稀疏最優(yōu)化信號趨勢項提取方法[J]. 馬子驥,鐘廣超,劉宏立,李艷福.  傳感器與微系統(tǒng). 2017(01)
[3]A novel approach of noise statistics estimate using H∞ filter in target tracking[J]. Xie WANG,Mei-qin LIU,Zhen FAN,Sen-lin ZHANG.  Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2016(05)

碩士論文
[1]城市軌道交通中的列車定位方法研究[D]. 張振興.北京交通大學(xué) 2008



本文編號：2961113