基于扩展Kalman滤波器的气垫艇操纵运动模型参数辨识研究

发布时间：2021-07-26 16:59

　　气垫艇运动模型是气垫艇操纵模拟训练系统的关键,如何获取准确的模型参数,建立符合真实运动规律的模型成为急需突破的难题。文中介绍系统辨识原理,并推导EKF辨识非线性模型参数的公式,建立气垫艇三自由度操纵运动分离型模型。在此基础上,运用扩展的Kalman滤波器（EKF）,对分离型模型中的部分未知流体动力参数进行辨识。仿真试验结果表明,应用EKF辨识气垫艇三自由度MMG模型参数,将辨识得到的参数与仿真模型的参数进行对比,试验结果验证了基于EKF方法的可行性。 

【文章来源】：现代电子技术. 2020,43(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

气垫艇操纵运动系统辨识原理图

5°/5°轻度Z形试验

图2 5°/5°轻度Z形试验根据3种试验仿真结果数据进行参数辨识，辨识结果如表1所示。总体辨识结果与仿真模型参数相符，其中线性项参数辨识较为准确，非线性参数辨识精度较差。这是由于轻度试验能够使气垫艇基本处于线性运动范围，而中度试验与重度试验虽然能使气垫艇进行非线性运动，但不同的非线性参数对非线性运动的贡献是不同的，贡献越大，辨识精度越高。若要提高非线性参数辨识精度，则需要对非线性参数的灵敏度作更为深入的分析。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于局部最优LWL的船舶操纵运动辨识建模[J]. 白伟伟,任俊生,李铁山,李荣辉.  哈尔滨工程大学学报. 2017(05)
[3]基于拓展Kalman滤波的船舶自由横摇参数辨识[J]. 霍聪,董文才.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(02)
[4]基于支持向量机的船舶操纵运动黑箱建模[J]. 徐锋,邹早建,徐小卡,尹建川.  北京航空航天大学学报. 2013(11)
[5]船舶操纵运动建模中的参数可辨识性问题[J]. 罗伟林,李铁山,邹早建.  大连海事大学学报. 2009(04)

博士论文
[1]基于支持向量机的四自由度船舶操纵运动建模研究[D]. 王雪刚.上海交通大学 2014
[2]基于船舶操纵性试验分析的辨识建模研究[D]. 张心光.上海交通大学 2012

硕士论文
[1]气垫船模拟器教练员系统开发研究[D]. 李文君.哈尔滨工程大学 2010



本文编号：3303972