基于扩展卡尔曼滤波算法的参数估计研究

发布时间：2021-08-03 22:54

　　参数估计是工程实践中的一个重要问题。一般来说,为更好地研究实际工程系统,通常会先建立数学模型进行理论分析,而参数估计则是建模的核心,也是系统控制和优化的首要前提。实际过程中往往存在各种干扰信息,这也就增大了参数估计的难度,参数估计结果的好坏直接决定着我们对实际系统认知的准确性,也影响着控制方案和优化方案的设计,这使得参数估计研究意义深远。针对单率软仪表系统,分别研究了时不变和时变的参数估计问题。当参数时不变时,经过模型转换,单率软仪表参数估计问题转化成了一个线性系统的参数估计问题,利用卡尔曼滤波（KF）算法估计其参数,与扩展卡尔曼滤波算法（EKF）和随机牛顿递推算法（SNR）的估计结果比较而言,KF算法的估计精度最高。当参数时变时,通过加入协方差修正项,提出了协方差修正卡尔曼滤波算法（CM-KF）,并通过仿真验证了该算法的跟踪性能。针对双率软仪表系统,分别研究了时不变和时变的参数估计问题。当参数时不变时,提出了一种带调整因子?的EKF算法,根据关联微分方程理论分析了该算法的收敛性,并分析了调整因子?对收敛速度和估计精度的影响,当减小?取值时,算法的收敛速度减慢但估计精度有所提高,故提出... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
    1.1 软仪表研究现状
    1.2 多率系统研究现状
    1.3 卡尔曼滤波研究现状
    1.4 本章小结
第2章 单率软仪表系统参数估计
    2.1 软仪表系统模型
    2.2 时不变软仪表系统参数估计
        2.2.1 时不变软仪表系统参数估计算法
        2.2.2 收敛性分析
        2.2.3 实例仿真
    2.3 时变软仪表系统参数估计
        2.3.1 时变软仪表系统参数估计算法
        2.3.2 实例仿真
    2.4 本章小结
第3章 双率软仪表系统参数估计
    3.1 双率软仪表系统模型
    3.2 时不变参数的双率软仪表系统参数估计
        3.2.1 慢收敛EKF参数估计算法
        3.2.2 收敛性分析
        3.2.3 实例仿真
    3.3 时变双率软仪表系统参数估计
        3.3.1 时变双率软仪表系统参数估计算法
        3.3.2 实例仿真
    3.4 本章小结
第4章 典型状态空间系统参数估计
    4.1 基于EKF算法的典型状态空间系统参数估计
    4.2 收敛性分析
    4.3 实例仿真
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
附录A 关联微分方程理论条件
附录B 在学期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]输出时滞双率采样系统的鲁棒迭代学习控制[J]. 陶洪峰,刘艳,杨慧中.  控制与决策. 2017(09)
[2]双率系统辅助模型框架下的随机牛顿递推辨识[J]. 曹鹏飞,罗雄麟.  控制与决策. 2015(01)
[3]非线性卡尔曼滤波方法的实验比较[J]. 谷丰,周楹君,何玉庆,韩建达.  控制与决策. 2014(08)
[4]基于自适应粒子群优化的新型粒子滤波在目标跟踪中的应用[J]. 陈志敏,薄煜明,吴盘龙,段文勇,刘正凡.  控制与决策. 2013(02)
[5]化工过程软测量建模方法研究进展[J]. 曹鹏飞,罗雄麟.  化工学报. 2013(03)
[6]基于抗差扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速估计策略[J]. 尹忠刚,张瑞峰,钟彦儒,曹钰.  控制理论与应用. 2012(07)
[7]移动机器人的改进无迹粒子滤波蒙特卡罗定位算法[J]. 宋宇,孙富春,李庆玲.  自动化学报. 2010(06)
[8]非均匀采样系统的一种递推辨识方法[J]. 倪博溢,萧德云.  自动化学报. 2009(12)
[9]多采样率系统的辨识问题综述[J]. 倪博溢,萧德云.  控制理论与应用. 2009(01)
[10]强跟踪粒子滤波算法及其在故障预报中的应用[J]. 胡昌华,张琪,乔玉坤.  自动化学报. 2008(12)



本文编号：3320484