基于擴(kuò)展Kalman濾波器的氣墊艇操縱運(yùn)動模型參數(shù)辨識研究
發(fā)布時間:2021-07-26 16:59
氣墊艇運(yùn)動模型是氣墊艇操縱模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的關(guān)鍵,如何獲取準(zhǔn)確的模型參數(shù),建立符合真實(shí)運(yùn)動規(guī)律的模型成為急需突破的難題。文中介紹系統(tǒng)辨識原理,并推導(dǎo)EKF辨識非線性模型參數(shù)的公式,建立氣墊艇三自由度操縱運(yùn)動分離型模型。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用擴(kuò)展的Kalman濾波器(EKF),對分離型模型中的部分未知流體動力參數(shù)進(jìn)行辨識。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用EKF辨識氣墊艇三自由度MMG模型參數(shù),將辨識得到的參數(shù)與仿真模型的參數(shù)進(jìn)行對比,試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于EKF方法的可行性。
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氣墊艇操縱運(yùn)動系統(tǒng)辨識原理圖
5°/5°輕度Z形試驗(yàn)
圖2 5°/5°輕度Z形試驗(yàn)根據(jù)3種試驗(yàn)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)辨識,辨識結(jié)果如表1所示?傮w辨識結(jié)果與仿真模型參數(shù)相符,其中線性項(xiàng)參數(shù)辨識較為準(zhǔn)確,非線性參數(shù)辨識精度較差。這是由于輕度試驗(yàn)?zāi)軌蚴箽鈮|艇基本處于線性運(yùn)動范圍,而中度試驗(yàn)與重度試驗(yàn)雖然能使氣墊艇進(jìn)行非線性運(yùn)動,但不同的非線性參數(shù)對非線性運(yùn)動的貢獻(xiàn)是不同的,貢獻(xiàn)越大,辨識精度越高。若要提高非線性參數(shù)辨識精度,則需要對非線性參數(shù)的靈敏度作更為深入的分析。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用新型蝙蝠算法辨識船舶運(yùn)動模型參數(shù)[J]. 田延飛,黃立文,熊勇,胡山川. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(08)
[2]基于局部最優(yōu)LWL的船舶操縱運(yùn)動辨識建模[J]. 白偉偉,任俊生,李鐵山,李榮輝. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]基于拓展Kalman濾波的船舶自由橫搖參數(shù)辨識[J]. 霍聰,董文才. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2016(02)
[4]基于支持向量機(jī)的船舶操縱運(yùn)動黑箱建模[J]. 徐鋒,鄒早建,徐小卡,尹建川. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]船舶操縱運(yùn)動建模中的參數(shù)可辨識性問題[J]. 羅偉林,李鐵山,鄒早建. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]基于支持向量機(jī)的四自由度船舶操縱運(yùn)動建模研究[D]. 王雪剛.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于船舶操縱性試驗(yàn)分析的辨識建模研究[D]. 張心光.上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]氣墊船模擬器教練員系統(tǒng)開發(fā)研究[D]. 李文君.哈爾濱工程大學(xué) 2010
本文編號:3303972
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氣墊艇操縱運(yùn)動系統(tǒng)辨識原理圖
5°/5°輕度Z形試驗(yàn)
圖2 5°/5°輕度Z形試驗(yàn)根據(jù)3種試驗(yàn)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)辨識,辨識結(jié)果如表1所示?傮w辨識結(jié)果與仿真模型參數(shù)相符,其中線性項(xiàng)參數(shù)辨識較為準(zhǔn)確,非線性參數(shù)辨識精度較差。這是由于輕度試驗(yàn)?zāi)軌蚴箽鈮|艇基本處于線性運(yùn)動范圍,而中度試驗(yàn)與重度試驗(yàn)雖然能使氣墊艇進(jìn)行非線性運(yùn)動,但不同的非線性參數(shù)對非線性運(yùn)動的貢獻(xiàn)是不同的,貢獻(xiàn)越大,辨識精度越高。若要提高非線性參數(shù)辨識精度,則需要對非線性參數(shù)的靈敏度作更為深入的分析。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用新型蝙蝠算法辨識船舶運(yùn)動模型參數(shù)[J]. 田延飛,黃立文,熊勇,胡山川. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(08)
[2]基于局部最優(yōu)LWL的船舶操縱運(yùn)動辨識建模[J]. 白偉偉,任俊生,李鐵山,李榮輝. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]基于拓展Kalman濾波的船舶自由橫搖參數(shù)辨識[J]. 霍聰,董文才. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2016(02)
[4]基于支持向量機(jī)的船舶操縱運(yùn)動黑箱建模[J]. 徐鋒,鄒早建,徐小卡,尹建川. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]船舶操縱運(yùn)動建模中的參數(shù)可辨識性問題[J]. 羅偉林,李鐵山,鄒早建. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]基于支持向量機(jī)的四自由度船舶操縱運(yùn)動建模研究[D]. 王雪剛.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于船舶操縱性試驗(yàn)分析的辨識建模研究[D]. 張心光.上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]氣墊船模擬器教練員系統(tǒng)開發(fā)研究[D]. 李文君.哈爾濱工程大學(xué) 2010
本文編號:3303972
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