平滑约束无迹卡尔曼滤波器 被引量：4

1

作者 张宏伟 谢维信 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第3期466-471,共6页

针对非线性动态系统估计的不确定性及量测非线性问题,通过将观测软约束信息作为先验知识有效融入无迹卡尔曼滤波算法,本文提出了平滑约束无迹卡尔曼滤波器。为了解决约束问题,该算法通过数值优化法近似修正先验概率统计。遍历全局最优解... 针对非线性动态系统估计的不确定性及量测非线性问题,通过将观测软约束信息作为先验知识有效融入无迹卡尔曼滤波算法,本文提出了平滑约束无迹卡尔曼滤波器。为了解决约束问题,该算法通过数值优化法近似修正先验概率统计。遍历全局最优解,将采样的高斯西格玛点限制在可行域,从而,有效近似表征可行域的后验概率分布。最后,通过一维非平稳增长模型及纯方位机动目标跟踪两个仿真场景对滤波效果进行比较分析,结果表明,提出算法的估计性能在准确性和稳健性方面具有优越性。 展开更多

关键词 约束 数值优化 平滑约束无迹卡尔曼滤波

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基于滤波平滑的迭代无迹卡尔曼滤波算法

2

作者 左云龙 张晓锋 +1 位作者 朱天高 张阳 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期106-112,共7页

针对强非线性动态函数情况下无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)先验估计精度严重降低的问题,提出了一种基于滤波平滑的迭代UKF算法来改进UKF的时间更新。通过研究固定间隔无迹Rauch-Tung-Striebel平滑器的部分反向平滑操作,... 针对强非线性动态函数情况下无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)先验估计精度严重降低的问题,提出了一种基于滤波平滑的迭代UKF算法来改进UKF的时间更新。通过研究固定间隔无迹Rauch-Tung-Striebel平滑器的部分反向平滑操作,可以获取滤波动态模型更精确的输入,进而得到更精确的状态先验估计,而将该迭代UKF算法与用于处理量测更新的传统迭代UKF算法结合,可进一步改进滤波解。利用单变量非平稳增长模型对所提迭代UKF算法的有效性进行了验证,结果表明:对于非线性动态模型,提出的迭代UKF算法的性能有明显提升,且将该算法与传统迭代UKF算法相结合,可进一步提高UKF的性能。 展开更多

关键词 滤波平滑 无迹卡尔曼滤波 时间更新 迭代

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基于扩展KRSL无迹卡尔曼滤波的约束动态状态估计 被引量：12

3

作者 马文涛 寇晓 +1 位作者 郭耀松 段建东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期185-196,共12页

动态状态估计作为监测系统动态变化的有效手段,对电力系统稳定运行具有重要意义。然而,采集和传输的数据中往往存在时变非高斯量测噪声和离群值,使得基于均方误差准则的传统卡尔曼滤波估计方法的精度不高。为此,首先定义广义核风险敏感... 动态状态估计作为监测系统动态变化的有效手段,对电力系统稳定运行具有重要意义。然而,采集和传输的数据中往往存在时变非高斯量测噪声和离群值,使得基于均方误差准则的传统卡尔曼滤波估计方法的精度不高。为此,首先定义广义核风险敏感损失函数,将其引入无迹卡尔曼滤波框架以实现鲁棒状态估计。然后,考虑同步发电机和控制器模型存在不同条件约束,通过伪量测法将约束条件引入上述估计算法中,以解决估计值超出真值变化范围而产生较大估计偏差的问题,从而进一步提升估计精度。最后,应用新英格兰16机68节点网络模型在不同条件下进行仿真实验,以验证算法的有效性。 展开更多

关键词 动态状态估计 无迹卡尔曼滤波 扩展核风险敏感损失函数 伪量测法 约束条件

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基于平方根无迹卡尔曼滤波平滑算法的水下纯方位目标跟踪（英文） 被引量：12

4

作者 王宝宝 吴盘龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期180-184,共5页

为了避免被动跟踪中非线性带来的计算复杂化及跟踪精度的下降,提出将平方根无迹卡尔曼滤波平滑算法(SR-UKFS)应用到水下纯方位目标跟踪。SR-UKFS利用Rauch-Tung-Striebel(RTS)平滑算法将平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)作为前向滤波算法... 为了避免被动跟踪中非线性带来的计算复杂化及跟踪精度的下降,提出将平方根无迹卡尔曼滤波平滑算法(SR-UKFS)应用到水下纯方位目标跟踪。SR-UKFS利用Rauch-Tung-Striebel(RTS)平滑算法将平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)作为前向滤波算法得到的目标状态估计向后平滑,得到前一时刻目标状态估计,再利用该状态估计值进行再次滤波得到当前时刻目标状态估计。该算法得到的前一时刻的目标状态估计更加精确,从而进一步提高了目标跟踪的精度。最后,通过对SR-UKFS算法和SR-UKF算法的跟踪性能进行了对比分析和验证,仿真结果表明在相同条件下,SR-UKFS算法能减少59%的位置误差和54%的速度误差,SR-UKFS算法应用于水下纯方位目标跟踪系统是有效的,为水下纯方位目标跟踪系统的工程实现提供了非常有价值的参考。 展开更多

关键词 目标跟踪 纯方位 平方根无迹卡尔曼滤波 平滑算法 前向滤波 后向平滑

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带非线性等式约束无迹卡尔曼滤波方法 被引量：3

5

作者 汤启 何腊梅 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第5期1481-1487,共7页

针对带非线性等式约束的非线性系统的状态估计问题,给出了一种新形式的基于无迹卡尔曼滤波及伪观测手段的处理约束的状态估计方法(SPUKF)。在该方法中原动态系统被虚拟地分离成两个并行的子系统,各时刻的状态估计由基于这两个子系统构... 针对带非线性等式约束的非线性系统的状态估计问题,给出了一种新形式的基于无迹卡尔曼滤波及伪观测手段的处理约束的状态估计方法(SPUKF)。在该方法中原动态系统被虚拟地分离成两个并行的子系统,各时刻的状态估计由基于这两个子系统构建的两套滤波链交替得到。相对于伪观测法中的序贯形式估计器,SPUKF无需事先确定观测及约束的处理次序且能获得更好的估计结果,故可以用来解决序贯方法中观测与约束的处理次序问题。由钟摆运动的实例仿真结果看到,SPUKF不仅有好于序贯形式无迹卡尔曼滤波的估计效果,误差改善比达到22%左右,而且算法运行时间与序贯形式估计器相近。此外,其估计效果还与批处理无迹卡尔曼滤波相当。 展开更多

关键词 状态估计 无迹卡尔曼滤波 非线性等式约束 批处理 序贯处理

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线性系统在非线性等式约束下的集员卡尔曼滤波 被引量：1

6

作者 许艳萍 王武 蔡逢煌 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期179-182,共4页

为了解决运行系统要求的100%估计包含真实最小域的需要和计算机的实时计算问题,使用集员卡尔曼滤波算法解决非线性状态约束.采用最小迹椭球算法对状态向量的椭球域进行更新,同时分别在预测和滤波的2个阶段用投影的方法把没有约束的状态... 为了解决运行系统要求的100%估计包含真实最小域的需要和计算机的实时计算问题,使用集员卡尔曼滤波算法解决非线性状态约束.采用最小迹椭球算法对状态向量的椭球域进行更新,同时分别在预测和滤波的2个阶段用投影的方法把没有约束的状态估计投影到有约束的状态估计表面来处理约束问题.最后将所设计的集员卡尔曼滤波器应用到汽车追踪实例中.实验结果表明:采用所提算法的系统只是在初始值有比较大的误差,在后续的跟踪过程中都能在最大最小界之内跟踪上真实值.所提算法相比于传统的卡尔曼算法,其误差能迅速减小.实例仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 非线性等式约束 最小迹椭球 集员卡尔曼滤波

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自适应无迹卡尔曼平滑算法及其在电力系统中的应用 被引量：9

7

作者 龙嘉川 王先培 +3 位作者 赵宇 朱国威 代荡荡 田猛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期6048-6056,共9页

精确、快速的基波分量跟踪是对电网运行状态进行分析和评估的前提。提出一种基于移动窗口迭代修正策略的自适应无迹卡尔曼平滑算法(moving window based adaptive unscented Kalman smoother,MW_AUKS)。该方法兼顾稳态检测精度和动态检... 精确、快速的基波分量跟踪是对电网运行状态进行分析和评估的前提。提出一种基于移动窗口迭代修正策略的自适应无迹卡尔曼平滑算法(moving window based adaptive unscented Kalman smoother,MW_AUKS)。该方法兼顾稳态检测精度和动态检测速度,前者通过在前向无迹滤波过程中并行嵌入一个后向迭代修正的Rauch-Tung-Striebel平滑器实现,后者则先依据窗口内平均新息量在线判断是否有突变发生,再对状态估计协方差做自适应修正运算。利用建立的基波分量非线性状态估计模型对所提算法进行验证,结果表明所提算法可精确跟踪到基频、功率角、有功功率、视在功率等参数,并大幅提高初始收敛速度,同时准确判断和快速跟踪到状态突变。 展开更多

关键词 无迹卡尔曼滤波 状态估计模型 自适应滤波 平滑器 基波分量

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多参数约束分布式储能逆变并联均衡控制

8

作者 王佳兴 李佳静 +3 位作者 谷志锋 乔宇 郝东墉 霍宇飞 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第10期35-41,58,共8页

为解决分布式储能逆变并联系统功率分配受储能系统实时状态影响的问题,通过建立逆变并联下垂系数与储能系统剩余电量、系统端电压、放电时长、额定容量之间的函数表达,并结合剩余电量无迹卡尔曼滤波估计算法和虚拟电感下垂控制算法,提... 为解决分布式储能逆变并联系统功率分配受储能系统实时状态影响的问题,通过建立逆变并联下垂系数与储能系统剩余电量、系统端电压、放电时长、额定容量之间的函数表达,并结合剩余电量无迹卡尔曼滤波估计算法和虚拟电感下垂控制算法,提出一种新的多参数约束分布式储能逆变并联均衡控制策略。在多种工况下样机测试和仿真实验表明,新算法能够提高储能系统功率分配均衡度性,通过对同容量不同SOC初值、不同容量以及突增负载等工况进行分析验证,在突增负载工况下电流控制精度较为明显提升约0.6%,且无畸变。在剩余电量、端电压、额定容量等存在偏差的状况下,并联功率均能够自动完成动态调节,实现SOC的均衡控制。最后通过等比例实物验证,结果实现均衡效果。 展开更多

关键词 分布式储能 无迹卡尔曼滤波 储能逆变并联 虚拟电感 多参数约束

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基于垂直约束的深海拖曳系统USBL/DVL组合导航算法 被引量：6

9

作者 王振杰 刘慧敏 +2 位作者 杨慧良 贺凯飞 单瑞 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期670-676,共7页

为提高深海水下拖曳系统的定位精度,分析了深海拖曳系统压力传感器与超短基线定位系统(USBL)以及多普勒计程仪的耦合原理,给出了基于垂直约束下的USBL定位的基本原理及拖曳体直线运动状态下的开窗平滑算法。采用非线性的无迹卡尔曼滤波... 为提高深海水下拖曳系统的定位精度,分析了深海拖曳系统压力传感器与超短基线定位系统(USBL)以及多普勒计程仪的耦合原理,给出了基于垂直约束下的USBL定位的基本原理及拖曳体直线运动状态下的开窗平滑算法。采用非线性的无迹卡尔曼滤波模型对超短基线定位、多普勒测速、深度、斜距、姿态及角速率信息进行融合。针对声学数据常见的粗差观测,结合自适应抗差滤波算法,提出基于垂直约束的自适应抗差卡尔曼滤波算法。最后仿真和实测实验证明在5000 m水深条件下,在航行方向上位置精度较传统滤波算法提高了近2 m。基于垂直约束自适应抗差无迹卡尔曼滤波算法可充分利用高精度观测信息,提高深海拖曳系统的定位精度和容错性。 展开更多

关键词 垂直约束 超短基线定位系统 无迹卡尔曼滤波 多普勒计程仪 自适应抗差滤波

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一种基于导向矢量约束的恒模盲波束形成算法 被引量：5

10

作者 刘可 钱华明 马俊达 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期151-156,共6页

针对阵列信号波达角(direction of arrival,DOA)先验信息已知的情况,利用信号的恒模特性,在卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)结构下,提出一种附加阵列导向矢量约束的自适应波束形成算法.对约束情况下的卡尔曼滤波目标函数运用拉格朗日乘子... 针对阵列信号波达角(direction of arrival,DOA)先验信息已知的情况,利用信号的恒模特性,在卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)结构下,提出一种附加阵列导向矢量约束的自适应波束形成算法.对约束情况下的卡尔曼滤波目标函数运用拉格朗日乘子法,求得约束条件下的最优估计表达式,并将其推广到无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法中,通过约束迭代算法对阵列估计信号的导向角施加约束,实现约束UKF自适应波束形成算法的最优权值分配.仿真过程中,用所提算法与约束恒模迭代最小二乘算法和约束最小方差迭代最小二乘算法作对比,表明表明,该算法在收敛速度、信噪比、稳健性、跟踪性能方面具有较好的性能. 展开更多

关键词 信号处理 自适应滤波 无迹卡尔曼滤波 波束形成 约束优化技术

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基于改进平方根UKF双向滤波的单站无源定位算法 被引量：3

11

作者 张智 姜秋喜 孙志勇 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第3期116-120,共5页

针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、稳定性差和收敛速度慢等问题,在结合平方根无迹卡尔曼滤波(Square-Root Unscented Kalman Filter,SRUKF)以及后向平滑思想的基础上,提出了一种改进SRUKF的双向滤波算法。该... 针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、稳定性差和收敛速度慢等问题,在结合平方根无迹卡尔曼滤波(Square-Root Unscented Kalman Filter,SRUKF)以及后向平滑思想的基础上,提出了一种改进SRUKF的双向滤波算法。该算法采用Q-R分解的形式,使用误差协方差的平方根代替协方差参与递推运算,提高了算法的稳定性与运算效率。同时,该算法对状态向量进行扩维,将过程噪声与观测噪声通过非线性系统传播,降低了噪声对滤波精度的影响,并利用当前时刻滤波结果通过Rauch-Tung-Striebel(RTS)后向平滑得到再次前向滤波更高精度的起始值,提高了算法的定位精度与收敛速度。仿真结果表明,新算法在保证实时性的基础上改善了单站无源定位的性能。 展开更多

关键词 单站无源定位 平方根无迹卡尔曼滤波 后向平滑 Q—R分解 扩维

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基于物理约束的运动重定向

12

作者 金梅 张立国 +2 位作者 金菊 于国辉 刘惠连 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1062-1068,共7页

研究了在人体动画中最有应用前景的运动捕捉技术的数据重用问题,提出了一种基于物理约束的重定向方法,以提高利用捕捉到的运动数据生成新的运动的水平。该方法采用位移映射技术规定目标运动的轨迹,保留原始运动的细节,然后结合无迹卡尔... 研究了在人体动画中最有应用前景的运动捕捉技术的数据重用问题,提出了一种基于物理约束的重定向方法,以提高利用捕捉到的运动数据生成新的运动的水平。该方法采用位移映射技术规定目标运动的轨迹,保留原始运动的细节,然后结合无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行非线性约束的求解,保证了人物角色运动的物理真实性。通过实验分析可知,该方法在保留原始运动特性的前提下,可以生成自然的运动,加强了运动数据的重用性。 展开更多

关键词 运动重定向 物理约束 位移映射 约束求解 无迹卡尔曼滤波

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计及零注入约束的电力系统动态状态估计 被引量：3

13

作者 杨韵 《广东电力》 2016年第9期73-77,108,共6页

已有的动态状态估计大多数都没考虑系统的约束条件,状态估计结果无法满足潮流方程。为此,提出计及零注入约束的电力系统动态状态估计模型,并利用投影无迹卡尔曼滤波(projected unscented Kalman filter,PUKF)算法求解。采用无迹变换技... 已有的动态状态估计大多数都没考虑系统的约束条件,状态估计结果无法满足潮流方程。为此,提出计及零注入约束的电力系统动态状态估计模型,并利用投影无迹卡尔曼滤波(projected unscented Kalman filter,PUKF)算法求解。采用无迹变换技术处理非线性方程,避免了线性化误差;采用投影估计法将状态量估计值投影到约束表面,使估计结果严格满足约束条件。以IEEE-30节点系统为算例进行仿真分析,并将计及零注入约束的PUKF算法与不考虑约束的扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法进行比较,结果表明基于PUKF的计及零注入约束的动态状态估计较不考虑约束的动态状态估计,具有更好的状态估计、量测滤波、约束满足和不良数据检测性能。 展开更多

关键词 动态状态估计 投影无迹卡尔曼滤波 零注入约束 不良数据检测

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运动方向约束的自适应SRUKF目标跟踪算法

14

作者 张一 尹潇 宋海娜 《导航定位学报》 CSCD 2023年第5期53-59,共7页

针对非线性目标跟踪中,单一传感器观测冗余不足及模型噪声时变的问题,提出一种附加运动方向约束的自适应平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法:在传统SRUKF基础上,利用新息向量构建自适应因子调节动力学模型时变误差;并引入载体运动方向作... 针对非线性目标跟踪中,单一传感器观测冗余不足及模型噪声时变的问题,提出一种附加运动方向约束的自适应平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法:在传统SRUKF基础上,利用新息向量构建自适应因子调节动力学模型时变误差;并引入载体运动方向作为虚拟观测量,增加观测冗余,以提高滤波性能。实验结果表明,所提出的利用运动方向约束的自适应SRUKF算法可有效提高目标跟踪精度,削弱动力学模型误差影响,特别在不良跟踪条件时具有较强的稳健性。 展开更多

关键词 非线性 平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF) 自适应滤波 运动方向约束

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用于无陀螺卫星姿态确定的预测UKF算法 被引量：4

15

作者 廖鹤 王本利 曹正礼 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期687-692,共6页

为了降低卫星姿态动力学模型误差和初始姿态误差对无陀螺卫星姿态确定的影响,提出了一种预测无迹卡尔曼滤波(UKF)算法。该算法利用预测滤波中的泰勒级数展开方法对未知的卫星姿态动力学模型误差进行估计,然后将其带入UKF中实现无陀螺卫... 为了降低卫星姿态动力学模型误差和初始姿态误差对无陀螺卫星姿态确定的影响,提出了一种预测无迹卡尔曼滤波(UKF)算法。该算法利用预测滤波中的泰勒级数展开方法对未知的卫星姿态动力学模型误差进行估计,然后将其带入UKF中实现无陀螺卫星姿态确定。用三维偏差四元数代替四元数作为状态变量,避免了估计过程四元数单位约束性被破坏的现象。仿真结果表明,当较大的卫星姿态动力学模型误差和初始姿态误差同时存在时,该算法仍能精确地实现卫星姿态确定。 展开更多

关键词 模型误差 初始姿态误差 无陀螺卫星姿态确定 预测无迹卡尔曼滤波 单位约束性

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基于GPS/偏振/地磁信息的SINS AUKF-ASVSF空中对准方法 被引量：3

16

作者 曹松银 季辰一 高红莲 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期1181-1188,共8页

针对SINS/GPS/偏振/地磁组合导航系统对准期间滤波精度与鲁棒性不足的问题,提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波-平滑变结构滤波器(AUKF-ASVSF)的空中对准方法。首先,建立SINS/GPS/偏振/地磁组合导航系统的误差模型,利用GPS、偏振光、... 针对SINS/GPS/偏振/地磁组合导航系统对准期间滤波精度与鲁棒性不足的问题,提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波-平滑变结构滤波器(AUKF-ASVSF)的空中对准方法。首先,建立SINS/GPS/偏振/地磁组合导航系统的误差模型,利用GPS、偏振光、地磁场信息提高SINS对准精度。其次,基于新息序列自适应地调整SVSF算法中平滑边界层的宽度和UKF算法中的量测噪声协方差矩阵。最后,根据平滑边界层的宽度大小计算自适应AUKF-ASVSF滤波器的增益。仿真结果表明,当系统受到外界干扰时,AUKF-ASVSF比UKF和自适应UKF的抗干扰能力和鲁棒性更强;在系统量测噪声未知的情况下,AUKF-ASVSF比UKF-SVSF的滤波性能更好,其失准角的对准时间减少了25.9%,对准精度提高了11.2%。 展开更多

关键词 组合导航 空中对准 无迹卡尔曼滤波 平滑变结构滤波 惯性导航系统

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基于UWB系统的采煤工作面端头采煤机自主定位方法研究 被引量：10

17

作者 曹波 王世博 鲁程 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期108-117,共10页

采煤机自主定位装置的长期定位精度是煤矿智能开采的关键。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,提出了采煤工作面端头自动校准惯性导航定位系统的方法,构建了基于UWB系统的井下局部定位系统,对采煤机位置进行修正纠偏,能实... 采煤机自主定位装置的长期定位精度是煤矿智能开采的关键。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,提出了采煤工作面端头自动校准惯性导航定位系统的方法,构建了基于UWB系统的井下局部定位系统,对采煤机位置进行修正纠偏,能实现采煤机长期循环自主定位的策略。考虑UWB系统在非视距(NLOS)环境下的定位精度较低,提出了基于不等式约束的平方根无迹卡尔曼滤波(CSRUKF)定位算法;为了进一步消减NLOS误差的干扰,提出了基于考虑运动速度的抗差泰勒级数(VRTS)算法对定位结果进行优化,提升最终的定位精度。以UWB定位系统和移动平台为基础,开展了模拟端头定位的实验。实验结果表明,CSRUKF-VRTS方法能够减小定位误差,提高NLOS环境下的定位精度,x轴、y轴和z轴的平均误差分别由0.332、0.404和0.306 m降低到0.266、0.212和0.159 m,对应的平均精度分别提升了17.4%、47.5%和48.1%。所提的采煤工作面端头循环定位策略为采煤机实现长期自主定位提供新的思路,为非视距环境下的定位提供参考。 展开更多

关键词 采煤机 自主定位 超宽带 约束的平方根 无迹卡尔曼滤波 采煤工作面

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基于改进FUKF的燃气轮机性能退化诊断 被引量：1

18

作者 曾力 龙伟 李炎炎 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期873-878,共6页

针对燃气轮机使用过程中由于工作状态突变导致轮机性能估计困难的问题,提出基于残差相似性的渐消无迹卡尔曼滤波(fading unscented Kalman filter with residual similarity,FUKF-RS)算法,实现燃气轮机健康参数的估计.首先,在普通渐消... 针对燃气轮机使用过程中由于工作状态突变导致轮机性能估计困难的问题,提出基于残差相似性的渐消无迹卡尔曼滤波(fading unscented Kalman filter with residual similarity,FUKF-RS)算法,实现燃气轮机健康参数的估计.首先,在普通渐消无迹卡尔曼滤波(fading unscented Kalman filter,FUKF)框架下,构造燃气轮机健康参数估值算法,在测量值估计更新过程中,乘以渐消因子来调节前后时刻的权重,通过强制残差正交来估计渐消因子;然后,利用前后估值时刻残差向量的余弦值表征残差阵的相似度,根据其相似度的大小关系确定残差阵的比例;最后,用该比例值代替算法中的遗忘因子,计算残差阵,实现求解的量化取值.研究结果表明:在燃气轮机状态突变条件下,FUKF-RS算法具有突变状态跟踪能力,参数估值精度比FUKF算法提高了3%左右,普通UKF(unscented Kalman filter,UKF)则不具突变状态跟踪能力;在部件性能缓慢变化时,参数的估计曲线比普通FUKF更平滑,估计精度提高了2%左右. 展开更多

关键词 燃气轮机诊断 状态突变 无迹卡尔曼滤波 残差约束 残差相似性

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锂电池SOC与SOP的联合估计 被引量：5

19

作者 张宵洋 张振福 于志豪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第7期1255-1263,1309,共10页

锂离子电池精确的荷电状态(SOC)和功率状态(SOP)对于电动汽车的稳定运行尤为重要,对此提出了一种锂电池SOC与多约束条件下SOP的联合估计方法。首先,建立了二阶RC等效电路模型,并运用迭代无迹卡尔曼滤波算法来估计荷电状态;然后,结合荷... 锂离子电池精确的荷电状态(SOC)和功率状态(SOP)对于电动汽车的稳定运行尤为重要,对此提出了一种锂电池SOC与多约束条件下SOP的联合估计方法。首先,建立了二阶RC等效电路模型,并运用迭代无迹卡尔曼滤波算法来估计荷电状态;然后,结合荷电状态的估计结果,在多约束条件下对SOP进行联合估计;最后,在动态应力工况和快速脉冲工况下对联合估计算法进行了MATLAB仿真测试验证。结果验证了所提联合估计算法对于SOC和SOP联合估计的有效性,并且具有较高的估计精度和较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 锂电池 荷电状态 功率状态 迭代无迹卡尔曼滤波 多约束条件

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融合量测重构的RGAN-UKF智能电网状态估计模型 被引量：4

20

作者 李海英 裴康鑫 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期73-80,共8页

针对电力系统量测数据不完整导致状态估计失效进而危害智能电网安全经济运行的问题,本文提出一种融合量测重构的残差生成对抗网络-无迹卡尔曼滤波状态估计方法,以进行电力系统状态估计。首先,分析模型重构量测的基本工作原理,以重构不... 针对电力系统量测数据不完整导致状态估计失效进而危害智能电网安全经济运行的问题,本文提出一种融合量测重构的残差生成对抗网络-无迹卡尔曼滤波状态估计方法,以进行电力系统状态估计。首先,分析模型重构量测的基本工作原理,以重构不完整量测数据;然后,结合Holt’s双参数平滑法与无迹卡尔曼滤波方法,构造了融合重构量测的动态估计方法;最后,在IEEE 30节点系统进行仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 智能电网 量测重构 状态估计 Holt’s双参数平滑法 无迹卡尔曼滤波

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