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采用自适应无迹卡尔曼滤波器的车速和路面附着系数估计 被引量:13
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作者 张家旭 李静 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期68-75,共8页
针对车辆主动安全控制中的车速和路面附着系数这一关键信息,提出了一种实时估计该信息的滤波算法,同时建立了将包含时变噪声统计特性的七自由度非线性车辆动力学模型作为滤波算法的标称模型,以及一种自适应无迹卡尔曼滤波算法。该算法... 针对车辆主动安全控制中的车速和路面附着系数这一关键信息,提出了一种实时估计该信息的滤波算法,同时建立了将包含时变噪声统计特性的七自由度非线性车辆动力学模型作为滤波算法的标称模型,以及一种自适应无迹卡尔曼滤波算法。该算法采用传统的无迹卡尔曼滤波器来估计车速和路面附着系数,同时利用次优Sage-Husa噪声估计器对系统的噪声统计特性进行实时更新,其中采用遗忘因子限制噪声估计器的记忆长度,使新近数据发挥重要作用,使陈旧数据逐渐被遗忘,从而解决了因系统标称模型误差、外界扰动等因素引起的噪声时变的问题。在不同路面条件下进行了多种工况的实验验证,并与无迹卡尔曼滤波器的估计结果进行对比分析,结果表明,该算法具有良好的鲁棒性,其估计精度高于无迹卡尔曼滤波器,且满足车辆主动安全控制系统的要求。 展开更多
关键词 车辆动力学 自适应滤波 无迹卡尔曼滤波 次优sage-husa噪声估计器
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一种改进型Sage-Husa自适应跟踪滤波器 被引量:5
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作者 孙旭 张教镭 +1 位作者 张耀升 周英波 《电子信息对抗技术》 2020年第6期37-41,共5页
为了更好地对探测或侦察目标进行跟踪,提出一种改进型Sage-Husa自适应滤波算法。传统的Sage-Husa自适应滤波器在对时变观测噪声估计时,^Rk可能会失去正定性,而且噪声更新权值不会自适应动态改变,从而对噪声方差估计不准确,最终引起滤波... 为了更好地对探测或侦察目标进行跟踪,提出一种改进型Sage-Husa自适应滤波算法。传统的Sage-Husa自适应滤波器在对时变观测噪声估计时,^Rk可能会失去正定性,而且噪声更新权值不会自适应动态改变,从而对噪声方差估计不准确,最终引起滤波发散。利用一种极大后验噪声估计器对观测噪声进行估计,从而保证观测噪声^R k的正定性,并且降低^R k的估计误差。最后利用Cholesky分解,解决改进型Sage-Husa自适应滤波中,Pk由于舍入误差而失去正定性,导致滤波发散的问题。 展开更多
关键词 sage-husa自适应滤波 极大后验噪声估计 CHOLESKY分解
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自适应软测量算法的汽车行驶状态估计 被引量:3
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作者 郝亮 郭立新 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期70-76,共7页
为了实现车辆行驶状态低成本测量,设计了估计汽车行驶状态参数的传统无迹卡尔曼滤波器和能够有效解决噪声时变特性的次优Sage-Husa噪声估计器相结合算法,通过建立电动汽车3自由度的动力学模型和HSRI轮胎模型,且融合低成本测量的纵、横... 为了实现车辆行驶状态低成本测量,设计了估计汽车行驶状态参数的传统无迹卡尔曼滤波器和能够有效解决噪声时变特性的次优Sage-Husa噪声估计器相结合算法,通过建立电动汽车3自由度的动力学模型和HSRI轮胎模型,且融合低成本测量的纵、横向加速度和方向盘转向角传感器测量信息,从而可精确估计电动汽车行驶状态.在选定的典型工况下,通过与无迹卡尔曼软测量算法进行对比,硬件在环实验结果有效地验证了自适应无迹卡尔曼软测量算法具有很好的鲁棒性,且比无迹卡尔曼软测量算法更加能够有效地估计电动汽车的行驶状态. 展开更多
关键词 自适应无迹卡尔曼软测量算法 次优sage-husa噪声估计器 3自由度动力学模型 HSRI轮胎模型 硬件在环
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自适应高斯—厄米特滤波器 被引量:3
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作者 范炜 李勇 林波 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第6期47-52,59,共7页
针对带有未知统计特性噪声的非线性系统,提出了一种新型的自适应滤波器——自适应高斯—厄米特滤波器(AGHF),其过程是通过将Sage-Husa噪声估计器推广到非线性系统,得到更为一般的噪声估计的递推形式,它与高斯—厄米特滤波器(GHF)相融合... 针对带有未知统计特性噪声的非线性系统,提出了一种新型的自适应滤波器——自适应高斯—厄米特滤波器(AGHF),其过程是通过将Sage-Husa噪声估计器推广到非线性系统,得到更为一般的噪声估计的递推形式,它与高斯—厄米特滤波器(GHF)相融合,得到适用于带有未知统计特性噪声的非线性系统的高精度自适应滤波器.仿真结果表明,当非线性系统存在一类未知统计特性噪声(系统噪声或测量噪声)时,与扩展卡尔曼滤波器(EKF)、GHF和自适应扩展卡尔曼滤波器(AEKF)相比,AGHF滤波器可显著提高对噪声统计特性和系统状态的估计精度. 展开更多
关键词 非线性滤波 自适应滤波 高斯—厄米特滤波 sage-husa噪声估计
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一种基于AUKF的航天器自主导航算法 被引量:3
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作者 范炜 李勇 《空间控制技术与应用》 2009年第3期23-28,共6页
将非线性Sage-Husa噪声估计器与无迹滤波器(UKF)相结合,提出了一种新型的自适应无迹滤波器(AUKF).对基于AUKF的航天器自主导航系统进行了计算机仿真,仿真结果表明,对于存在测量偏差的自主导航系统,AUKF的导航滤波精度较传统的扩展卡尔... 将非线性Sage-Husa噪声估计器与无迹滤波器(UKF)相结合,提出了一种新型的自适应无迹滤波器(AUKF).对基于AUKF的航天器自主导航系统进行了计算机仿真,仿真结果表明,对于存在测量偏差的自主导航系统,AUKF的导航滤波精度较传统的扩展卡尔曼滤波器(EKF)有显著的提高.进而,针对航天器自主导航系统测量偏差周期时变的特点,提出了提高偏差估计精度的改进算法.仿真结果表明,在适当增加计算量的条件下,利用偏差估计改进算法的AUKF能够进一步提高自主导航系统的导航精度. 展开更多
关键词 自主导航 扩展卡尔曼滤波 自适应无迹滤波 sage-husa噪声估计
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基于自适应扩展Kalman滤波器的永磁同步电机无速度传感器控制 被引量:4
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作者 魏春平 李世华 陈夕松 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期136-139,共4页
通过引入一种基于Sage-Husa噪声估计器的自适应扩展Kalman滤波器,给出了一种永磁同步电机无速度传感器控制方案.选取定子固定坐标系下的电机模型,首先得到了基于扩展Kalman滤波器的永磁同步电机转速估计方程.在此基础上,结合Sage-Husa... 通过引入一种基于Sage-Husa噪声估计器的自适应扩展Kalman滤波器,给出了一种永磁同步电机无速度传感器控制方案.选取定子固定坐标系下的电机模型,首先得到了基于扩展Kalman滤波器的永磁同步电机转速估计方程.在此基础上,结合Sage-Husa噪声估计器,得到了基于自适应扩展Kalman滤波器的永磁同步电机转速估计方程.仿真结果表明,基于自适应扩展Kalman滤波器的方法,不仅可以准确地估计出电机的转速和转子位置,而且可以自适应确定扩展Kalman滤波器的一个关键参数——系统噪声协方差矩阵.与传统的扩展Kalman滤波器方法相比,本方法具有更好的实用性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 无速度传感控制 扩展卡尔曼滤波 sage-husa噪声估计
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改进强跟踪EKF算法在MEMS姿态解算中的研究
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作者 陈志旺 姚权允 +2 位作者 吕昌昊 郭金华 彭勇 《高技术通讯》 CAS 2023年第5期467-478,共12页
本文针对四旋翼姿态解算,提出了一种噪声自适应强跟踪扩展卡尔曼滤波算法(ASTEKF)。当机体从平稳状态向机动状态过渡时,由于量测噪声影响会导致算法估计不准确,因此本文首先证明不同时刻新息序列方差满足正交性原理,正交性原理表明,量... 本文针对四旋翼姿态解算,提出了一种噪声自适应强跟踪扩展卡尔曼滤波算法(ASTEKF)。当机体从平稳状态向机动状态过渡时,由于量测噪声影响会导致算法估计不准确,因此本文首先证明不同时刻新息序列方差满足正交性原理,正交性原理表明,量测噪声对观测值的准确性影响很大;其次,引入Sage-Husa噪声自适应估计器较准确估计系统量测噪声均值和方差,使观测值更准确;最后,通过满足正交性原理条件公式计算次优渐消因子,将次优渐消因子引入协方差一步预测运算式中,得到强跟踪滤波器。次优渐消因子的引入使得一步预测协方差矩阵增大,即增大强跟踪扩展卡尔曼滤波器增益,使系统增加对观测值权重,得到更准确的状态估计值。离线仿真实验和在线实物实验结果表明了所设计算法的有效性。 展开更多
关键词 姿态解算 扩展卡尔曼滤波(EKF) 强跟踪滤波 次优渐消因子 噪声自适应估计
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