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基于自适应并行扩展卡尔曼滤波的SITAN匹配算法 被引量:14
1
作者 王傲明 李姗姗 +3 位作者 李新星 黄志勇 黄炎 范雕 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期81-88,共8页
针对重力匹配辅助惯性导航系统中SITAN匹配算法状态方程存在模型误差的问题,提出了一种基于自适应并行扩展卡尔曼滤波的SITAN匹配算法。通过自适应因子调节状态预测信息的权重,抑制滤波发散,提高定位精度。同时,讨论了自适应因子的选取... 针对重力匹配辅助惯性导航系统中SITAN匹配算法状态方程存在模型误差的问题,提出了一种基于自适应并行扩展卡尔曼滤波的SITAN匹配算法。通过自适应因子调节状态预测信息的权重,抑制滤波发散,提高定位精度。同时,讨论了自适应因子的选取与构造,分析了基于并行扩展卡尔曼滤波的SITAN匹配算法发散的原因。选取南海两片重力异常特征变化剧烈程度不同的海域进行仿真试验,试验结果表明:在重力异常特征变化剧烈的区域,该算法能有效减弱惯性导航系统的定位误差,位置误差与重力基准图分辨率相当,与基于并行扩展卡尔曼滤波的SITAN匹配算法相比,系统的定位精度和鲁棒性均有提升。 展开更多
关键词 重力匹配导航 惯性导航系统 并行扩展卡尔曼滤波 自适应因子
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抑制多径的BD2/GPS双模自适应扩展卡尔曼滤波算法 被引量:4
2
作者 黄树清 胡方强 +1 位作者 包亚萍 吕涛 《电子技术应用》 北大核心 2017年第2期77-80,共4页
当BD2/GPS卫星信号受到多径效应干扰时,接收机的定位精度将会严重下降。针对这一问题提出了一种抑制多径的BD2/GPS双模自适应扩展卡尔曼滤波算法。通过观测误差协方差估计和粗差检测来调整卫星参与定位的受信任程度和个数,分析了多径效... 当BD2/GPS卫星信号受到多径效应干扰时,接收机的定位精度将会严重下降。针对这一问题提出了一种抑制多径的BD2/GPS双模自适应扩展卡尔曼滤波算法。通过观测误差协方差估计和粗差检测来调整卫星参与定位的受信任程度和个数,分析了多径效应对伪距残差和多普勒残差的影响,同时对比了原始EKF算法和AREKF算法在多径干扰下复杂动态路况的定位性能。实验结果表明,AREKF算法能够有效抑制多径信号对定位效果的干扰,明显提高了定位精度和可靠性。 展开更多
关键词 BD2/GPS 多径效应 自适应扩展卡尔曼滤波 残差
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基于TDOA的自适应扩展卡尔曼滤波跟踪算法研究 被引量:4
3
作者 周恭谦 杨露菁 刘忠 《舰船电子工程》 2018年第7期30-33,共4页
论文对UWB中基于扩展卡尔曼滤波的TDOA跟踪定位算法研究。针对EKF算法会随着测量误差增大定位精度降低这一缺点,提出了一种自适应迭代扩展卡尔曼滤波算法(AIEKF),通过仿真对比表明该算法在测距误差增大时。
关键词 自适应扩展卡尔曼滤波 时差定位 目标跟踪
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基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的车辆状态估计 被引量:34
4
作者 李刚 赵德阳 +2 位作者 解瑞春 韩海兰 宗长富 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1426-1432,共7页
本文中提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计算法。首先建立了非线性3自由度车辆估算模型和Dugoff轮胎模型。接着通过对纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度和转向盘转角等低成本传感器信号的信息融合... 本文中提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计算法。首先建立了非线性3自由度车辆估算模型和Dugoff轮胎模型。接着通过对纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度和转向盘转角等低成本传感器信号的信息融合,实现对车辆行驶状态的准确估计。最后应用CarSim和Matlab/Simulink联合仿真对算法进行验证。结果表明:基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的估计算法能比扩展卡尔曼滤波算法更准确、稳定地估计车辆行驶状态。 展开更多
关键词 自适应扩展卡尔曼滤波 Dugoff轮胎模型 车辆状态 信息融合 仿真验证
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新的自适应渐消扩展卡尔曼滤波在GPS定位中的应用 被引量:5
5
作者 胡辉 彭雄明 +1 位作者 杨德进 李阳达 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第3期177-182,共6页
当实际数据出现突变时,基于最小二乘、扩展卡尔曼滤波的GPS定位解算存在定位结果精度低和稳定性差的问题。提出一种自适应渐消扩展卡尔曼滤波算法,通过自适应渐消迭代系统噪声协方差,来实现抑制数据突变影响。试验结果表明:该算法相比... 当实际数据出现突变时,基于最小二乘、扩展卡尔曼滤波的GPS定位解算存在定位结果精度低和稳定性差的问题。提出一种自适应渐消扩展卡尔曼滤波算法,通过自适应渐消迭代系统噪声协方差,来实现抑制数据突变影响。试验结果表明:该算法相比最小二乘、扩展卡尔曼滤波,其定位精度有所提高;相比传统渐消扩展卡尔曼滤波,其收敛速度、稳定性有所提高。 展开更多
关键词 GPS 自适应渐消 扩展卡尔曼滤波 定位精度 稳定性
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基于模糊扩展卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆纵向速度估计算法 被引量:11
6
作者 王志福 刘明春 周杨 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1094-1099,共6页
为了获取轮毂电机驱动车辆的纵向速度,设计了基于轮速信号和车身加速度信号的扩展卡尔曼滤波的估计算法,建立了研究对象的离散状态方程和测量方程,并采取不同的扩展卡尔曼滤波器对测量信号进行滤波去噪处理和车辆纵向速度估算.通过模糊... 为了获取轮毂电机驱动车辆的纵向速度,设计了基于轮速信号和车身加速度信号的扩展卡尔曼滤波的估计算法,建立了研究对象的离散状态方程和测量方程,并采取不同的扩展卡尔曼滤波器对测量信号进行滤波去噪处理和车辆纵向速度估算.通过模糊控制器,对车速估计滤波器的估算参数进行实时动态调节,实现了估计算法的自适应性.研究结果表明,在路面附着系数为1.00的良好路面上,估算得到的车速和动力学模型输出的实际车速误差小于2%;在路面附着系数为0.25的路面上,最大估算误差小于10%. 展开更多
关键词 纵向速度估计 扩展卡尔曼滤波 模糊控制 自适应控制 电动轮驱动车辆
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基于联邦扩展卡尔曼滤波的结构损伤识别方法 被引量:4
7
作者 张纯 王路丹 +2 位作者 宋固全 徐昌宏 廖群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期185-191,202,共8页
当结构损伤与传感器故障同时存在时,两者的相互影响会导致损伤识别结果的劣化;为此,提出了一种基于联邦扩展卡尔曼滤波的结构损伤识别算法。利用分散化滤波计算量小、滤波精度高的优点,联邦扩展卡尔曼滤波方法能根据正常的传感器信号准... 当结构损伤与传感器故障同时存在时,两者的相互影响会导致损伤识别结果的劣化;为此,提出了一种基于联邦扩展卡尔曼滤波的结构损伤识别算法。利用分散化滤波计算量小、滤波精度高的优点,联邦扩展卡尔曼滤波方法能根据正常的传感器信号准确识别结构的损伤位置与程度,具有良好的鲁棒性;同时利用联邦滤波容错性好的特点,能实现对故障信号的自动检测和剔除,并将剩余的正常子系统进行组合,以继续提供准确的损伤识别结果。梁式结构的数值算例及实验分析验证了该算法的有效性及对故障传感器信号的检测隔离能力。 展开更多
关键词 联邦扩展卡尔曼滤波 损伤识别 传感器故障 残差检验 分散化滤波
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基于扩展卡尔曼滤波的加速度计特性估计方法 被引量:2
8
作者 傅军 张晓锋 朱涛 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2008年第2期255-258,共4页
加速度计使用时,通常都需要对其标度因素、零偏以及敏感轴进行标定.为了准确标定加速度计的特性参数,提出了5位置连续测量法,对其不同姿态下的输出进行综合测量,可准确地反映不同姿态下的工作状态以及性能参数.建立了相应的测量模型,根... 加速度计使用时,通常都需要对其标度因素、零偏以及敏感轴进行标定.为了准确标定加速度计的特性参数,提出了5位置连续测量法,对其不同姿态下的输出进行综合测量,可准确地反映不同姿态下的工作状态以及性能参数.建立了相应的测量模型,根据模型的非线性特性,采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)对实测数据进行滤波处理.实验结果表明,加速度计的零偏、标度因素、敏感轴方向等参数得到了准确标定. 展开更多
关键词 加速度计 5位置 扩展卡尔曼滤波
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基于自适应插值扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机状态估计 被引量:8
9
作者 朱军 李紫豪 +2 位作者 刘炳辰 孟祥斌 张哲 《电子科技》 2020年第5期66-71,共6页
PMSM无传感控制的转速与转子位置估计对系统至关重要,扩展EKF算法作为无传感控制技术被广泛应用在工业领域。但是EKF算法在系统线性化过程中产生截断误差,对于高度非线性模型无法得到精确估计值。为减小EKF算法因非线性问题而造成的误差... PMSM无传感控制的转速与转子位置估计对系统至关重要,扩展EKF算法作为无传感控制技术被广泛应用在工业领域。但是EKF算法在系统线性化过程中产生截断误差,对于高度非线性模型无法得到精确估计值。为减小EKF算法因非线性问题而造成的误差,文中提出了一种基于AIEKF状态估计法。该方法以量化状态方程的非线性程度为依据,通过添加伪状态值减小EKF算法线性化中产生的误差对估值精度的影响,从而降低系统在线性化过程引起的误差。仿真计算结果表明,AIEKF较EKF的截断误差平均降低了55.6%。 展开更多
关键词 永磁同步电机 扩展卡尔曼滤波 截断误差 高度非线性 自适应插值 估计精度
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基于扩展卡尔曼滤波法的矿用可移动救生舱蓄电池荷电状态估计 被引量:3
10
作者 王沙沙 娄高峰 +2 位作者 唐霞 史丽萍 张恩锋 《工矿自动化》 北大核心 2013年第2期43-47,共5页
针对基于安时计量法的矿用可移动救生舱蓄电池荷电状态SOC估计在环境温度或放电电流波动较大的情况下精度较低的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波法的矿用可移动救生舱蓄电池SOC估计方法。该方法在安时计量法的基础上,把影响蓄电池SO... 针对基于安时计量法的矿用可移动救生舱蓄电池荷电状态SOC估计在环境温度或放电电流波动较大的情况下精度较低的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波法的矿用可移动救生舱蓄电池SOC估计方法。该方法在安时计量法的基础上,把影响蓄电池SOC估计的环境温度和放电电流因素作为蓄电池系统的噪声,采用扩展卡尔曼滤波法的优化估计递推算法对蓄电池SOC进行实时滤波与估计,从而提高了蓄电池SOC的估计精度。实验结果表明,该方法的蓄电池SOC估计结果与实测值基本一致,可用于矿用可移动救生舱蓄电池管理系统中。 展开更多
关键词 矿用可移动救生舱 蓄电池荷电状态 SOC估计 扩展卡尔曼滤波 安时计量
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基于反向扩展卡尔曼滤波的弹道外推算法 被引量:7
11
作者 王干 熊风 +2 位作者 欧能杰 卞磊 杨广平 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第12期49-52,89,共5页
针对炮位侦察雷达现有的弹道外推算法中远点外推导致的炮位估计误差问题,提出了一种基于反向扩展卡尔曼滤波的弹道外推算法。该算法在传统弹道外推算法的基础上,建立包含弹道系数在内的七维状态向量滤波模型,将正向滤波的终点作为反向... 针对炮位侦察雷达现有的弹道外推算法中远点外推导致的炮位估计误差问题,提出了一种基于反向扩展卡尔曼滤波的弹道外推算法。该算法在传统弹道外推算法的基础上,建立包含弹道系数在内的七维状态向量滤波模型,将正向滤波的终点作为反向滤波的起点,实现反向扩展卡尔曼滤波,并从反向滤波的终点开始,利用四阶龙格-库塔方程向弹道起点进行外推。仿真实验结果表明,所提基于反向扩展卡尔曼滤波的弹道外推算法的外推精度相比原算法提高约50%。 展开更多
关键词 弹道外推算 扩展卡尔曼滤波 反向滤波 四阶龙格-库塔
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基于改进自适应扩展卡尔曼滤波的高精度姿态解算 被引量:6
12
作者 吴叶丽 行鸿彦 +2 位作者 侯天浩 王海峰 李瑾 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期69-76,共8页
针对传统自适应扩展卡尔曼滤波的姿态角度解算精度低的问题,分析了Sage-Husa自适应滤波原理,设计了一种改进加权的测量噪声协方差矩阵,提出一种优化自适应滤波过程的扩展卡尔曼滤波方法(WAEKF)。该方法以自适应扩展卡尔曼算法为基础,通... 针对传统自适应扩展卡尔曼滤波的姿态角度解算精度低的问题,分析了Sage-Husa自适应滤波原理,设计了一种改进加权的测量噪声协方差矩阵,提出一种优化自适应滤波过程的扩展卡尔曼滤波方法(WAEKF)。该方法以自适应扩展卡尔曼算法为基础,通过设置不同的权重值更新测量噪声协方差,对测量噪声进行自适应滤波,实现姿态角度的有效解算。实验结果表明,该方法相较于传统的自适应扩展滤波算法大幅提高了姿态角的解算精度,其航向角的均方根误差和平均绝对误差分别降低了84.23%,78.28%。 展开更多
关键词 自适应 加权 扩展卡尔曼滤波 姿态解算
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基于扩展卡尔曼滤波的无人机航姿算法 被引量:1
13
作者 赵嘉梁 李世中 赵紫良 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第3期305-310,共6页
针对小型无人机在大机动或连续飞行时姿态解算精度低的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)的航姿算法。该算法以机体系加速度分量与陀螺漂移作为待估状态量,建立了非线性滤波模型,在对传感器量测值预处理... 针对小型无人机在大机动或连续飞行时姿态解算精度低的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)的航姿算法。该算法以机体系加速度分量与陀螺漂移作为待估状态量,建立了非线性滤波模型,在对传感器量测值预处理的基础上完成数据融合,获得了姿态角数据的准确输出,同时,根据外部运动加速度的大小不断调整噪声协方差以达到对EKF的自适应修正,从而抑制无人机航姿解算中磁干扰的影响。经三轴转台实验测试,姿态角的静态误差不超过0.5°,动态误差不超过2°,瞬变磁干扰误差不超过5°,该结果表明该算法能有效提高小型无人机的航姿解算精度。 展开更多
关键词 无人机航姿系统 扩展卡尔曼滤波 自适应改进 抗磁干扰
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基于自适应级联扩展卡尔曼滤波器的数字DC-DC变换器信号预测控制
14
作者 张真真 孙福明 +1 位作者 程娜 胡玮 《辽宁工业大学学报(自然科学版)》 2011年第2期103-106,共4页
DC-DC变换器工作在电磁干扰的恶劣环境中,为了实现它的全数字化,需对反馈信号进行滤波。滤波算法的优劣决定着变换器的稳态性能和动态性能。以Boost变换器为研究对象,针对线圈电流和输出电压建模的非线性方程,采用自适应级联扩展卡尔曼... DC-DC变换器工作在电磁干扰的恶劣环境中,为了实现它的全数字化,需对反馈信号进行滤波。滤波算法的优劣决定着变换器的稳态性能和动态性能。以Boost变换器为研究对象,针对线圈电流和输出电压建模的非线性方程,采用自适应级联扩展卡尔曼滤波通过在线预测变换器的参数,实现变换器的稳态输出。实验结果表明,本文算法能有效地滤除变换器中存在的高斯噪声干扰。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 自适应预测 级联扩展卡尔曼滤波
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基于自适应扩展卡尔曼滤波的导弹制导信息估计 被引量:2
15
作者 丁刚 《信息通信》 2019年第9期31-33,共3页
在机动目标的被动跟踪研究领域,导引头仅能量测到视线角速度或视线角信息,利用仅有的角度测量信息对制导信息进行估计,是导弹实现先进导引律精确命中机动目标的基础。本文针对机动目标的被动跟踪问题,选取“当前”统计模型作为机动目标... 在机动目标的被动跟踪研究领域,导引头仅能量测到视线角速度或视线角信息,利用仅有的角度测量信息对制导信息进行估计,是导弹实现先进导引律精确命中机动目标的基础。本文针对机动目标的被动跟踪问题,选取“当前”统计模型作为机动目标模型,建立系统状态方程和量测方程,提出一种适应于大机动目标的自适应扩展卡尔曼滤波算法对制导信息进行估计。通过仿真实验可以看出,本文所提出的算法具有较好的滤波效果,对制导信息的估计误差满足系统精度要求。 展开更多
关键词 被动跟踪 视线角速度 制导信息估计 自适应扩展卡尔曼滤波
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基于自动加权法的扩展卡尔曼滤波数据融合算法研究 被引量:1
16
作者 尹建军 陈涛 岳海燕 《无线互联科技》 2022年第18期139-141,共3页
在雷达组网系统的数据融合过程中使用扩展卡尔曼滤波容易出现发散现象。文章针对扩展卡尔曼滤波器发散的难题,提出了一种基于自动加权法抑制扩展卡尔曼滤波发散的新思路。首先利用自动加权法判断出扩展卡尔曼滤波器是否发散;然后根据判... 在雷达组网系统的数据融合过程中使用扩展卡尔曼滤波容易出现发散现象。文章针对扩展卡尔曼滤波器发散的难题,提出了一种基于自动加权法抑制扩展卡尔曼滤波发散的新思路。首先利用自动加权法判断出扩展卡尔曼滤波器是否发散;然后根据判断结果对扩展卡尔曼滤波器进行相应的处理。从而减少扩展卡尔曼滤波器发散对滤波估计的影响,大大地提高数据融合算法中扩展卡尔曼滤波器的精度,使算法能更好地完成雷达组网的数据融合功能。 展开更多
关键词 雷达组网系统 数据融合 扩展卡尔曼滤波 自动加权
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利用磁强计及微机械加速度计和陀螺的姿态估计扩展卡尔曼滤波器 被引量:32
17
作者 黄旭 王常虹 +1 位作者 伊国兴 王玉峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期27-30,34,共5页
提出了一种用于惯性测量组合(IMU)姿态估计的扩展卡尔曼滤波器。此滤波器的状态转移阵利用基于四元数的等效旋转矢量来计算姿态。等效旋转矢量法可以避免欧拉角的奇异问题,并能有效抑制不可交换误差。测量四元数是利用高斯-牛顿迭代法... 提出了一种用于惯性测量组合(IMU)姿态估计的扩展卡尔曼滤波器。此滤波器的状态转移阵利用基于四元数的等效旋转矢量来计算姿态。等效旋转矢量法可以避免欧拉角的奇异问题,并能有效抑制不可交换误差。测量四元数是利用高斯-牛顿迭代法解算以加速度计和磁强计输出数据为变量的方程组得出的。用从实际IMU 采集的数据对滤波器进行测试,并比较了带有滤波器和没有滤波器的结果。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 姿态估计 微机械加速度计 磁强计 高斯-牛顿迭代 陀螺 惯性测量组合 状态转移阵 旋转矢量 奇异问题 四元数 欧拉角 可交换 方程组 数据为 IMU 等效
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直角坐标系下的水下被动目标跟踪自适应卡尔曼滤波算法 被引量:6
18
作者 石章松 王树宗 刘忠 《声学技术》 EI CSCD 2004年第3期173-177,共5页
针对纯方位被动目标跟踪中,直角坐标系下的扩展卡尔曼滤波器容易发散,导致滤波精度很差的情况,文章中提出了一种直角坐标系下自适应卡尔曼滤波算法,对虚拟噪声进行了估计,动态补偿观测模型的线性化误差,削减系统的观测误差,并对其滤波... 针对纯方位被动目标跟踪中,直角坐标系下的扩展卡尔曼滤波器容易发散,导致滤波精度很差的情况,文章中提出了一种直角坐标系下自适应卡尔曼滤波算法,对虚拟噪声进行了估计,动态补偿观测模型的线性化误差,削减系统的观测误差,并对其滤波理论及其算法进行了研究和仿真,结果表明,该算法提高了滤波的稳定性、快速性和精确性,优于一般的扩展卡尔曼滤波算法。 展开更多
关键词 动目标跟踪 自适应尔曼滤波 纯方位 扩展卡尔曼滤波 线性化 仿真 快速性 动态补偿 虚拟
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基于改进扩展卡尔曼滤波的PMSM在线参数辨识 被引量:13
19
作者 李英春 侯金明 王培瑞 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第11期47-53,共7页
为解决永磁同步电机多参数辨识过程中辨识精度较小、收敛速度慢的问题,设计一种基于扩展卡尔曼滤波的在线参数辨识方法。首先,结合永磁同步电机数学模型,采用Popov超稳定理论设置自适应律,经过模型参考自适应算法辨识出电机实时转动惯量... 为解决永磁同步电机多参数辨识过程中辨识精度较小、收敛速度慢的问题,设计一种基于扩展卡尔曼滤波的在线参数辨识方法。首先,结合永磁同步电机数学模型,采用Popov超稳定理论设置自适应律,经过模型参考自适应算法辨识出电机实时转动惯量;其次,将转动惯量送入扩展卡尔曼滤波模块,最终实现电机电感和磁链的在线辨识,引入的转动惯量能够实时更新修正电感与磁链的辨识结果。Matlab仿真表明:所提出的方法收敛速度快、误差较小且稳定性好,在负载变化时能够实时修正辨识结果。所设计系统辨识误差小于1%,验证其可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型参考自适应 扩展卡尔曼滤波 参数辨识
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基于粒子群优化扩展卡尔曼滤波的无人船锂电池SOC估算 被引量:4
20
作者 张良力 何雨健 曾飞 《现代电子技术》 2022年第5期166-171,共6页
驾驶工况下的无人船锂电池荷电状态(SOC)估算失准,影响船载电池管理系统运行和无人船航程控制。在分析无人船动力学模型和锂电池SOC之间关联的基础上,选取2阶RC电路等效动力锂电池内部结构,通过对单体电池实施混合脉冲功率特性(HPPC)实... 驾驶工况下的无人船锂电池荷电状态(SOC)估算失准,影响船载电池管理系统运行和无人船航程控制。在分析无人船动力学模型和锂电池SOC之间关联的基础上,选取2阶RC电路等效动力锂电池内部结构,通过对单体电池实施混合脉冲功率特性(HPPC)实验辨识等效电路模型参数,建立了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的锂电池SOC估算系统状态方程。针对EKF模型中测量噪声协方差和系统噪声协方差带来的SOC估值偏差影响,利用粒子群优化(PSO)找寻适应度函数最优值以调整EKF模型参数,达到抑制输出值波动和减小估算误差的目的。在锂电池处于恒流放电和变流放电状态下,分别观测EKF和PSO+EKF,估算SOC数据及其误差。结果表明:PSO+EKF估算方法在稳定性和准确度方面优于EKF方法,稳定后估算误差小于0.02,对提高无人船锂电池SOC实时估算性能有实际意义。 展开更多
关键词 SOC估算 无人船锂电池 扩展卡尔曼滤波 粒子群优化 参数辨识 适应度函数
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