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改进扩展Kalman滤波的显微视觉压电驱动定位
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作者 杨柳 何贺 +1 位作者 程佳佳 李东洁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1868-1878,共11页
在显微视觉领域,压电驱动定位技术因其在微观尺度的高精度特性和灵活性备受关注。然而,由于定位过程中涉及图像处理、传输和控制等方面的时延,导致图像雅可比矩阵的估计会出现较大误差。因此,本文提出了一种改进扩展Kalman滤波算法用来... 在显微视觉领域,压电驱动定位技术因其在微观尺度的高精度特性和灵活性备受关注。然而,由于定位过程中涉及图像处理、传输和控制等方面的时延,导致图像雅可比矩阵的估计会出现较大误差。因此,本文提出了一种改进扩展Kalman滤波算法用来预测图像雅可比矩阵,大幅度降低时间延迟因素。首先,将辨识得到的Bouc-Wen模型与扩展Kalman滤波算法的状态观测方程相结合,使得状态观测方程更全面地考虑压电平台的迟滞非线性特性,有效地提高了对压电平台速度和位置的预测;其次,结合Bouc-Wen模型的扩展Kalman滤波算法在面对非线性问题时,采用的是泰勒级数,这将导致扩展Kalman滤波算法对高度非线性的函数无法提供良好的近似,从而导致在估计雅可比矩阵的时候引入较大的近似误差,故本文将采用神经网络对高度非线性函数进行近似,进而对图像雅可比矩阵进行估计。最后,通过搭建一个显微视觉的压电驱动实验平台,进行位置跟踪实验,仿真实验表明,输入信号分别为正弦信号和三角波信号时,改进扩展Kalman滤波算法跟踪误差均值分别为0.199μm和0.132μm,而扩展Kalman滤波算法的跟踪误差均值分别为0.692μm和0.513μm,结果验证了改进算法的优越性和可行性。 展开更多
关键词 扩展kalman滤波 高度非线性方程 图像雅可比矩阵 显微视觉 压电驱动
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基于粒子滤波和滑动平均扩展Kalman滤波的多径估计算法 被引量:13
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作者 程兰 王志远 +1 位作者 陈杰 谢刚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期709-716,共8页
多径干扰是高精度定位的主要误差源,估计多径参数对消除多径误差,提高导航系统定位精度具有重要意义。针对扩展Kalman滤波(EKF)在进行多径参数估计时,存在对初值敏感,估计结果在真值附近具有较大波动的缺点,该文提出一种基于粒子滤波(PF... 多径干扰是高精度定位的主要误差源,估计多径参数对消除多径误差,提高导航系统定位精度具有重要意义。针对扩展Kalman滤波(EKF)在进行多径参数估计时,存在对初值敏感,估计结果在真值附近具有较大波动的缺点,该文提出一种基于粒子滤波(PF)和滑动平均EKF的多径估计算法。该算法首先利用PF得到多径参数的粗略估计值,并将该值作为EKF的初始估计值,以克服EKF对初值敏感的问题。接着对EKF的估计结果进行滑动平均,并将平均后的滤波结果作为多径参数的估计结果。仿真结果表明,改进后的多径估计算法可有效降低估计结果的波动幅度,同时解决了EKF对初值敏感的问题。 展开更多
关键词 参数估计 粒子滤波 扩展kalman滤波 多径干扰
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基于扩展Kalman滤波器的PMSM高性能控制系统 被引量:35
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作者 郑泽东 李永东 +1 位作者 Maurice Fadel 肖曦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期18-23,29,共7页
扩展Kalman滤波器考虑了系统噪声和测量噪声的影响,是一种基于最优控制理论的非线性估计方法。本文提出一种新型的用于永磁同步电机(PMSM)的基于扩展Kalman滤波器(EKF)的状态观测器,可以把有限精度的光电码盘信号的量化误差考虑为测量噪... 扩展Kalman滤波器考虑了系统噪声和测量噪声的影响,是一种基于最优控制理论的非线性估计方法。本文提出一种新型的用于永磁同步电机(PMSM)的基于扩展Kalman滤波器(EKF)的状态观测器,可以把有限精度的光电码盘信号的量化误差考虑为测量噪声,从而可以精确观测转子位置和转子转速。电机不需要知道转子初始位置就可以起动。该状态观测器还可以观测负载转矩,利用观测的负载转矩形成对给定转矩的前馈补偿,可以大大改善负载转矩波动过程中的转速控制性能。在轻负载时永磁同步电机定子电流较小,因此电流测量过程中的噪声和干扰对系统性能的影响就非常明显。Kalman滤波器可以有效消除电流测量值中的干扰和测量噪声,提高系统在轻载时的性能。仿真和实验结果验证了该系统的性能。 展开更多
关键词 扩展kalman滤波 状态观测器 负载观测 初始位置 前馈补偿
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基于扩展Kalman粒子滤波的汽车行驶状态和参数估计 被引量:12
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作者 包瑞新 贾敏 +1 位作者 Edoardo Sabbioni 于会龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期301-306,共6页
汽车行驶过程中的某些参数通常需要通过实验室内较为昂贵的试验设备获得,测量成本较高,而获取车辆的行驶状态和参数对于车辆行驶过程中的控制有着重要的意义。通常情况下,需要将车辆行驶状态变量和侧偏刚度等参数进行联合估计。这些参... 汽车行驶过程中的某些参数通常需要通过实验室内较为昂贵的试验设备获得,测量成本较高,而获取车辆的行驶状态和参数对于车辆行驶过程中的控制有着重要的意义。通常情况下,需要将车辆行驶状态变量和侧偏刚度等参数进行联合估计。这些参数将会被用于车辆动力学模型来分析汽车的操纵状态。本文建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入扩展Kalman滤波技术,生成粒子滤波重要性概率密度函数,对状态和参数同时进行估计,仿真结果表明,扩展Kalman粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 车辆 扩展kalman滤波 粒子滤波动力学模型 龙格-库塔方法
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自适应渐消扩展Kalman粒子滤波方法在组合导航中的应用 被引量:9
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作者 宫轶松 归庆明 +1 位作者 李保利 王军江 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第1期99-103,共5页
针对粒子滤波存在的权值退化问题,从研究粒子滤波的建议分布函数出发,提出自适应渐消扩展Kal-man粒子滤波方法。该方法使用自适应渐消扩展Kalman滤波产生建议分布,可在线调节参数,从而使得系统具有更好的自适应性和鲁棒性。与用转移先... 针对粒子滤波存在的权值退化问题,从研究粒子滤波的建议分布函数出发,提出自适应渐消扩展Kal-man粒子滤波方法。该方法使用自适应渐消扩展Kalman滤波产生建议分布,可在线调节参数,从而使得系统具有更好的自适应性和鲁棒性。与用转移先验、扩展Kalman滤波产生建议分布的粒子滤波方法相比,自适应渐消扩展Kalman粒子滤波进一步提高了粒子滤波的精度。 展开更多
关键词 粒子滤波 自适应渐消滤波 遗忘因子 扩展kalman滤波 组合导航
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高动态环境下无数据辅助的扩展Kalman滤波载波跟踪环 被引量:11
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作者 田甜 安建平 王爱华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期63-67,共5页
针对高动态及低信噪比情况下的GPS载波跟踪问题,该文提出一种无数据辅助情况下基于扩展Kalman滤波的载波跟踪环。该环路通过直接判决去掉调制信息,并利用去掉调制信息后的积分-清零滤波器输出直接作为扩展Kalman滤波的观测向量,以避免... 针对高动态及低信噪比情况下的GPS载波跟踪问题,该文提出一种无数据辅助情况下基于扩展Kalman滤波的载波跟踪环。该环路通过直接判决去掉调制信息,并利用去掉调制信息后的积分-清零滤波器输出直接作为扩展Kalman滤波的观测向量,以避免引入鉴相器而使环路在低信噪比情况下工作时受到限制。仿真结果表明,相比较于三阶锁相环,及利用鉴相器辅助的线性Kalman滤波载波跟踪环路,该文提出的环路具有更低的失锁概率及更小的相位跟踪误差。 展开更多
关键词 全球定位系统 载波跟踪 扩展kalman滤波 高动态 低信噪比 符号判决
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扩展Kalman滤波器同时测定苯酚和邻氯苯酚 被引量:6
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作者 王强 马沛生 +1 位作者 汤红梅 贾青竹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期899-903,共5页
提出了苯酚和邻氯苯酚混合体系非线性吸光度表示式.即非线性吸光度由两组分各自对吸光度的贡献、由于混合而导致的两组分各自贡献的改变以及交互作用项三部分构成.依据该式,利用非线性Kalman滤波紫外分光光度法同时测量了苯酚和邻氯苯... 提出了苯酚和邻氯苯酚混合体系非线性吸光度表示式.即非线性吸光度由两组分各自对吸光度的贡献、由于混合而导致的两组分各自贡献的改变以及交互作用项三部分构成.依据该式,利用非线性Kalman滤波紫外分光光度法同时测量了苯酚和邻氯苯酚混合体系.在250~290 nm区间测量了32组浓度各自在1~15 mg·L^-1范围的苯酚和邻氯苯酚标准混合溶液紫外吸收光谱图.利用偏最小二乘法,将其制作成扩展Kalman滤波标准工作系数矩阵.通过对非线性吸光度关系式Taylor级数展开进行线性化处理,得到其向量函数的Jacobi矩阵,从而完成了非线性Kalman滤波器的设置.回收实验显示出,扩展Kalman滤波同时测量苯酚和邻氯酚双组分体系是准确、稳定的. 展开更多
关键词 非线性吸光度 扩展kalman滤波 紫外-分光光度法 同时测定 苯酚 邻氯苯酚
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一种基于Kalman滤波的实时校准算法 被引量:4
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作者 王波 王灿林 李冬 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期872-875,共4页
雷达组网融合多雷达的观测数据,可监视大范围的空中态势。但是首先要解决各雷达的系统偏差校准问题,雷达组网才能发挥效能。传统的雷达组网校准技术多基于固定雷达站给出,没有考虑姿态角及其偏差对校准的影响,因此不适合机动雷达偏差校... 雷达组网融合多雷达的观测数据,可监视大范围的空中态势。但是首先要解决各雷达的系统偏差校准问题,雷达组网才能发挥效能。传统的雷达组网校准技术多基于固定雷达站给出,没有考虑姿态角及其偏差对校准的影响,因此不适合机动雷达偏差校准。该文针对这一问题进行了研究,通过泰勒级数展开推导了系统偏差和量测之间近似的线性关系,在此基础上提出了一种基于Kalman滤波的实时机动雷达系统偏差校准算法。仿真表明,本文提出的算法能有效地对机载雷达的系统偏差和姿态角偏差进行实时估计。 展开更多
关键词 融合 kalman滤波 雷达组网 实时校准
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基于两级扩展Kalman滤波的海上多平台误差配准算法 被引量:7
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作者 王成飞 王航宇 石章松 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期851-855,共5页
为了建立统一态势图,利用平台的低精度导航信息和相互测量的位置信息来进行海上多平台传感器数据位置对准,避免了对高精度导航设备的依赖以及将地表近似为平面所带来的误差。分析数据位置对准过程中的主要误差来源,给出对准的坐标变换模... 为了建立统一态势图,利用平台的低精度导航信息和相互测量的位置信息来进行海上多平台传感器数据位置对准,避免了对高精度导航设备的依赖以及将地表近似为平面所带来的误差。分析数据位置对准过程中的主要误差来源,给出对准的坐标变换模型,分别构建关于导航系统误差和传感器系统误差的测量方程和状态方程,设计两级扩展Kalman滤波配准算法对两种系统误差进行在线估计和补偿,完成海上多平台的误差配准,为后续数据关联和融合提供更高精度的传感器数据。仿真实验结果验证了算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 海上协同 两级扩展kalman滤波 误差配准
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基于迭代扩展Kalman滤波建议分布和线性优化重采样的快速同步定位与构图 被引量:9
10
作者 王宏健 王晶 刘振业 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期318-324,共7页
针对标准快速同步定位与构图(FastSLAM)方法中由于样本退化及贫化导致自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)及路标位置估计精度严重下降的问题,该文提出一种基于迭代扩展Kalman滤波(Iterative Extended Kalman Filter,IE... 针对标准快速同步定位与构图(FastSLAM)方法中由于样本退化及贫化导致自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)及路标位置估计精度严重下降的问题,该文提出一种基于迭代扩展Kalman滤波(Iterative Extended Kalman Filter,IEKF)建议分布和线性优化重采样的FastSLAM方法,通过IEKF融入最新观测值从而降低样本退化,为了降低样本的贫化,将重采样过程中复制的样本与部分被抛弃的样本通过线性组合产生新样本。建立AUV的运动学模型、特征模型及传感器的测量模型,通过Hough变换提取特征构建全局地图,采用改进的FastSLAM方法基于海试数据进行了AUV同步定位与构图试验,结果表明该文所设计的方法能够有效避免样本的退化及贫化,提高了AUV及路标的位置估计精度;此外,一致性分析结果表明所设计算法具有长期一致性。 展开更多
关键词 同步定位与构图 迭代扩展kalman滤波建议分布 线性优化重采样 特征提取
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基于自适应扩展Kalman滤波的路侧多传感器融合 被引量:4
11
作者 武一民 郑凯元 +2 位作者 高博麟 陈明 王义锋 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期522-527,共6页
路侧感知是云控车路协同感知的组成部分。为提升路侧传感器的感知精度和稳定性,该文提出了一种基于量测噪声自适应扩展Kalman滤波器(AEKF)的路侧多传感器融合方法。基于路侧相机、激光雷达、毫米波雷达的感知结果,实现了异质传感器目标... 路侧感知是云控车路协同感知的组成部分。为提升路侧传感器的感知精度和稳定性,该文提出了一种基于量测噪声自适应扩展Kalman滤波器(AEKF)的路侧多传感器融合方法。基于路侧相机、激光雷达、毫米波雷达的感知结果,实现了异质传感器目标级数据的融合。采用一种量测噪声在线获取方法,检测了传感器测量值的稳定性,生成了量测噪声的修正系数,自适应调整了量测噪声;经过了实车试验。结果表明:相较于单传感器,采用该多传感器融合方法使横向距离估计精度提高9.7%,纵向距离估计精度提高5.4%,速度估计精度提高26.6%;由于该算法的横向距离估计精度提高44.9%,纵向距离估计精度提高21.3%,速度估计精度提高64.4%;因此,该文AEKF算法的估计精度高于传统扩展Kalman滤波算法(EKF)的精度。 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 路侧感知 多传感器融合 自适应滤波 扩展kalman滤波(EKF)
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一种基于扩展Kalman滤波的多径估计算法 被引量:5
12
作者 程兰 谢刚 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期575-579,共5页
定位系统中,噪声环境下的多径估计是消除多径干扰的前提。提出了一种基于扩展Kal-man滤波(EKF)的多径估计算法,可以有效的估计多径信号的时间延迟和幅度。分析了本地码估计偏差、EKF的估计初值、相关间距以及采样频率对多径估计性能的... 定位系统中,噪声环境下的多径估计是消除多径干扰的前提。提出了一种基于扩展Kal-man滤波(EKF)的多径估计算法,可以有效的估计多径信号的时间延迟和幅度。分析了本地码估计偏差、EKF的估计初值、相关间距以及采样频率对多径估计性能的影响。结果表明,EKF在估计多径信号时,EKF初值不仅影响其收敛速度,而且EKF初值中的幅度初值决定其是否收敛。同时,EKF时间延迟估计误差可以通过提高采样频率和增加最大早晚码间距来减小。 展开更多
关键词 定位系统 多径 扩展kalman滤波 参数估计
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一种带阻尼因子的迭代扩展型Kalman滤波器 被引量:2
13
作者 黄浴 袁保宗 《信号处理》 CSCD 北大核心 1995年第2期88-93,共6页
基于迭代扩展型Kalman滤波器(IEKF)与非线性最小二乘问题的Gauss-Newton方法之关系,本文通过引进阻尼因子得到一个修正的迭代扩展型Kalman滤波器(MIEKF),其迭代序列等价于非线性最小二乘问题的Levenberg-Marquardt方法.MIEKF改... 基于迭代扩展型Kalman滤波器(IEKF)与非线性最小二乘问题的Gauss-Newton方法之关系,本文通过引进阻尼因子得到一个修正的迭代扩展型Kalman滤波器(MIEKF),其迭代序列等价于非线性最小二乘问题的Levenberg-Marquardt方法.MIEKF改善了原IEKF的收敛性和估计精度,一个非线性系统的计算机模拟证实了这一点,而IEKF是MIEKF的一个特例。 展开更多
关键词 迭代扩展 kalman滤波 阻尼因子 滤波
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基于扩展Kalman滤波器算法的移动机器人同步定位与建图 被引量:6
14
作者 楼晓春 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第24期2927-2930,共4页
针对移动机器人的同步定位与建图(SLAM)问题,提出了一种基于改进的扩展Kalman滤波算法的同步定位与建图方法。通过建立基于直线特征提取的机器人观测模型,推导了SLAM建图的预测和更新算式,设计了基于特征点数目的SLAM预测与更新率算子,... 针对移动机器人的同步定位与建图(SLAM)问题,提出了一种基于改进的扩展Kalman滤波算法的同步定位与建图方法。通过建立基于直线特征提取的机器人观测模型,推导了SLAM建图的预测和更新算式,设计了基于特征点数目的SLAM预测与更新率算子,实现了移动机器人的同步定位与建图。实验结果表明该方法有效、可行。 展开更多
关键词 移动机器人 同步定位与建图 扩展kalman滤波 直线特征
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自识别自校准Kalman滤波方法 被引量:2
15
作者 傅惠民 杨海峰 文歆磊 《深空探测学报》 2019年第4期398-402,共5页
在导航滤波、故障诊断等许多工程领域中,受环境因素影响、模型和参数的选取不当等原因,系统状态方程中往往含有未知输入(系统误差),传统的Kalman滤波方法无法消除这种未知输入的影响,导致产生较大的滤波误差。为此,提出一种自识别自校准... 在导航滤波、故障诊断等许多工程领域中,受环境因素影响、模型和参数的选取不当等原因,系统状态方程中往往含有未知输入(系统误差),传统的Kalman滤波方法无法消除这种未知输入的影响,导致产生较大的滤波误差。为此,提出一种自识别自校准Kalman滤波方法,并分别对线性系统和非线性系统进行了详细讨论,给出了相应的公式和滤波步骤。该方法能够自动识别状态方程中有无未知输入,当有未知输入时,则能自动估计未知输入,并对它进行补偿和修正。大量实例计算和仿真模拟表明,与传统方法相比,本文方法能够有效提高状态估计精度,且计算简单,便于工程应用。 展开更多
关键词 kalman滤波 未知输入 自识别 自校准 深空探测 故障诊断 导航
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基于扩展Kalman滤波的单领航者自主水下航行器协同导航判别式训练方法研究 被引量:4
16
作者 杨少凡 余华兵 +1 位作者 陈新华 孙长瑜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2756-2761,共6页
单领航者自主水下航行器(AUV)协同导航算法中,系统模型是非线性的,扩展Kalman滤波(EKF)是针对非线性系统的很有影响力的滤波算法,但是,EKF算法的性能严格依赖于一系列模型参数,而这些参数往往需要花费很大的代价来捕获,并且常需要人工... 单领航者自主水下航行器(AUV)协同导航算法中,系统模型是非线性的,扩展Kalman滤波(EKF)是针对非线性系统的很有影响力的滤波算法,但是,EKF算法的性能严格依赖于一系列模型参数,而这些参数往往需要花费很大的代价来捕获,并且常需要人工调整。该文应用一种能自动学习Kalman滤波噪声协方差参数的方法,通过仿真分析,证明了该学习算法可以完全自主并且高效、准确地输出Kalman滤波噪声参数,进一步提高了单领航者AUV协同导航系统的导航精度。 展开更多
关键词 自主水下航行器 协同导航 扩展kalman滤波 自动学习噪声参数
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扩展Kalman滤波法在高速公路交通流模型上的应用 被引量:6
17
作者 罗赞文 吴志坚 韩曾晋 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期90-96,共7页
高速公路交通流模型是高速公路交通监控系统设计、分析、仿真、运行的基础 .由于高速公路交通流模型是一个高阶非线性时变系统 ,这使得该模型的状态估计问题成为一个非常困难的问题 .这里简要描述了传统解析模型中的交通流宏观动态模型... 高速公路交通流模型是高速公路交通监控系统设计、分析、仿真、运行的基础 .由于高速公路交通流模型是一个高阶非线性时变系统 ,这使得该模型的状态估计问题成为一个非常困难的问题 .这里简要描述了传统解析模型中的交通流宏观动态模型及扩展的卡尔曼滤波法( Extended Kalman Filter- EKF)状态估计原理 ,讨论了该类模型在一条具有三个等长路段 ,一个入口匝道 ,一个出口匝道的公路的应用 ,并利用 EKF得出对三路段高速公路车流密度、车流速度跟踪的仿真结果 . 展开更多
关键词 高速公路 交通流 宏观模型 扩展kalman滤波
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基于扩展Kalman滤波的室内WiFi-PDR融合定位算法 被引量:16
18
作者 刘庆 关维国 +1 位作者 李顺康 王芳 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期66-71,77,共7页
为解决室内WiFi定位精度较低及行人航位推算(PDR)定位存在累积误差的问题,提出一种基于扩展Kalman滤波(EKF)的WiFi-PDR融合定位算法。WiFi通过改进的WKNN算法实现匹配定位,根据定位点与K近邻点的接收信号强度指示相对偏差进行权值修正,... 为解决室内WiFi定位精度较低及行人航位推算(PDR)定位存在累积误差的问题,提出一种基于扩展Kalman滤波(EKF)的WiFi-PDR融合定位算法。WiFi通过改进的WKNN算法实现匹配定位,根据定位点与K近邻点的接收信号强度指示相对偏差进行权值修正,PDR定位采用多重约束条件的步态检测和在线步长估计方法。在此基础上,将EKF作为WiFi和PDR定位的融合滤波器,以降低WiFi定位回跳和PDR累计误差,从而提高定位精度。实验结果表明,在多次行迹转弯条件下,该融合定位算法的定位精度可达1.8 m。 展开更多
关键词 室内定位 WiFi定位 行人航位推算 扩展kalman滤波 融合定位
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基于扩展Kalman滤波器的气垫艇操纵运动模型参数辨识研究 被引量:3
19
作者 肖剑波 胡大斌 刘徐明 《现代电子技术》 北大核心 2020年第2期110-114,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 气垫艇 操纵运动模型 参数辨识 扩展kalman滤波 分离型建模 仿真分析
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基于扩展Kalman滤波的姿态信息融合方法研究 被引量:39
20
作者 卢艳军 陈雨荻 +1 位作者 张晓东 张太宁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期281-288,共8页
在磁干扰环境下,基于四元数扩展Kalman滤波(EKF)使用磁力计修正多旋翼飞行器航向,会使姿态和航向估计产生偏差。为了消除磁干扰在四元数中对姿态角的影响以及减小多旋翼飞行器航向偏差,提出基于扩展Kalman滤波分别估计姿态与航向信息,... 在磁干扰环境下,基于四元数扩展Kalman滤波(EKF)使用磁力计修正多旋翼飞行器航向,会使姿态和航向估计产生偏差。为了消除磁干扰在四元数中对姿态角的影响以及减小多旋翼飞行器航向偏差,提出基于扩展Kalman滤波分别估计姿态与航向信息,根据地磁场的磁感应强度和地磁场与重力之间的夹角建立可调节测量噪声方差矩阵,自适应修正多旋翼飞行器航向的方法。同时,为了进一步提高姿态估计精度,建立传感器数据输出模型并使用三维转台进行标定。最后,基于自主研发的飞控系统进行试验,试验结果表明:该方法在磁干扰环境下能为多旋翼飞行器提供精准的姿态信息,提高抗磁干扰性能。 展开更多
关键词 磁力计 扩展kalman滤波 多旋翼飞行器 姿态估计 传感器标定
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