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Cubature粒子滤波 被引量：35
1
作者 孙枫 唐李军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2554-2557,共4页
非线性非高斯下后验概率密度函数解析值无法获得,需设计合理的重要性密度函数进行逼近。传统粒子滤波(particle filter,PF)直接采用未含最新量测信息的状态转移先验分布函数作为重要性密度函数来逼近后验概率密度函数。针对PF缺乏量测... 非线性非高斯下后验概率密度函数解析值无法获得,需设计合理的重要性密度函数进行逼近。传统粒子滤波(particle filter,PF)直接采用未含最新量测信息的状态转移先验分布函数作为重要性密度函数来逼近后验概率密度函数。针对PF缺乏量测信息的问题,提出一种基于Cubature卡尔曼滤波(Cubature Kalman filter,CKF)重采样的Cubature粒子滤波新算法(Cubature particle filter,CPF)。该算法在先验分布更新阶段融入了最新的观测数据,通过CKF设计重要性密度函数,使其更加接近系统状态后验概率密度。仿真表明CPF估计精度高于PF和扩展卡尔曼滤波(extended particle filter,EPF),与无轨迹粒子滤波(unscented particle filter,UPF)相比,其精度相当,但算法运行时间降低了约20%。 展开更多
关键词 非线性非高斯 重要性密度函数 cubature卡尔曼滤波 cubature粒子滤波
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基于Cubature粒子滤波检测前跟踪方法 被引量：2
2
作者 王华剑 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第5期62-65,共4页
为了改善低信噪比条件下弱目标的检测实时性与跟踪精度,提出了基于Cubature粒子滤波检测前跟踪方法。该方法直接使用原始传感器数据,使用Cubature卡尔曼滤波构造粒子滤波的重要性建议函数来估计目标的运动状态,充分利用了系统的状态模... 为了改善低信噪比条件下弱目标的检测实时性与跟踪精度,提出了基于Cubature粒子滤波检测前跟踪方法。该方法直接使用原始传感器数据,使用Cubature卡尔曼滤波构造粒子滤波的重要性建议函数来估计目标的运动状态,充分利用了系统的状态模型以及加入了新的观测信息。仿真实验表明,该算法对低信噪比条件下雷达弱目标具有良好的实时检测和跟踪性能。 展开更多
关键词 微弱目标 检测前跟踪 cubature粒子滤波 重要性建议函数
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基于粒子滤波的弱小信号检测算法
3
作者 毛森鹏 王鹏飞 +1 位作者 陈伟 国磊 《航空兵器》 北大核心 2025年第3期86-90,共5页
在传统粒子滤波算法中,存在对噪声和杂波的鲁棒性差、检测概率难以平衡和虚警概率等问题。在弱小信号检测时,由于噪声问题,更容易造成漏检、错检;同时,如果弱小信号周围存在大量背景杂波,会导致跟踪的准确性降低。针对杂波场景下信号处... 在传统粒子滤波算法中,存在对噪声和杂波的鲁棒性差、检测概率难以平衡和虚警概率等问题。在弱小信号检测时,由于噪声问题,更容易造成漏检、错检;同时,如果弱小信号周围存在大量背景杂波,会导致跟踪的准确性降低。针对杂波场景下信号处理过程中产生的问题,为了提高粒子滤波器的弱小信号检测性能,本文提出了一种改进粒子滤波算法,首先通过修改似然比函数,限制了杂波对于检测概率的影响;其次,利用使用伯努利滤波器为信号设置检测概率的方法,大大降低了漏检概率,并调整了有无先验概率情况下不同的粒子初始分布,进一步提高滤波器性能。仿真结果显示,经过改进后的粒子滤波算法在杂波背景下的弱小信号检测概率相较于处理前有显著提升。 展开更多
关键词 粒子滤波 似然比 弱小信号 杂波抑制 目标检测
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基于改进粒子滤波的半挂汽车列车状态估计
4
作者 赵晋海 武秀恒 +1 位作者 宋正河 孙浩 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期14-23,共10页
针对半挂汽车列车行驶过程中部分关键动力学状态不可测以及传感器测量值受发动机振动噪声等随机因素干扰的问题,提出了一种改进的粒子滤波方法对半挂汽车列车行驶过程中的动力学状态进行实时估计.首先建立了半挂汽车列车的17自由度动力... 针对半挂汽车列车行驶过程中部分关键动力学状态不可测以及传感器测量值受发动机振动噪声等随机因素干扰的问题,提出了一种改进的粒子滤波方法对半挂汽车列车行驶过程中的动力学状态进行实时估计.首先建立了半挂汽车列车的17自由度动力学模型,通过将粒子滤波原理和自适应遗传算法结合增强粒子多样性,设计了分段提议分布函数,采用系统重采样方法抑制粒子贫化现象,实现对半挂汽车列车的纵向速度、侧向速度、横摆角速度等动力学状态的实时精确估计.搭建硬件在环仿真试验平台对算法进行不同工况下的试验验证.试验结果表明:与无迹粒子滤波算法相比,提出的改进粒子滤波算法在理想环境和随机噪声环境下均能够实现整车的状态估计,具有较高的估计精度. 展开更多
关键词 车辆工程 状态估计 粒子滤波 半挂汽车列车
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基于改进变异萤火虫优化粒子滤波的无人机目标定位
5
作者 闫啸家 朱惠民 +2 位作者 孙世岩 石章松 姜尚 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期70-82,共13页
针对无人机光电平台受到严重非线性因素影响,从而导致目标定位精度显著降低的问题,提出一种基于改进变异萤火虫优化粒子滤波(Improved Mutant Firefly Algorithm-Particle Filter, IMFA-PF)算法,用于无人机对地面目标精确定位。首先,建... 针对无人机光电平台受到严重非线性因素影响,从而导致目标定位精度显著降低的问题,提出一种基于改进变异萤火虫优化粒子滤波(Improved Mutant Firefly Algorithm-Particle Filter, IMFA-PF)算法,用于无人机对地面目标精确定位。首先,建立无人机光电平台目标观测的状态方程和测量方程;利用IMFA-PF算法对目标地理位置进行估计,通过引入多重变异策略和弹力机制来改变粒子之间的相互作用模式,解决由严重非线性因素以及过度优化导致的粒子退化问题;通过一维非线性不稳定仿真系统和实测飞行实验验证了该算法的有效性。实验结果表明,所提算法能够改善粒子分布受观测非线性的影响,有效解决粒子退化的问题,与已有算法相比具有更好的鲁棒性和定位精度。 展开更多
关键词 无人机 目标定位 粒子滤波 群智能优化 非线性因素
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量测噪声未知Markov跳变系统变分贝叶斯辅助粒子滤波
6
作者 程承 毛德华 +2 位作者 赵斌 孙瑾秋 周军 《信号处理》 北大核心 2025年第7期1153-1164,共12页
Markov跳变系统估计问题是根据带有噪声的量测序列来估计系统状态与运行模态。在实际应用中,受自身工作状态改变以及外界随机干扰的影响,传感器量测噪声发生变化导致Markov跳变系统模型失准,从而影响系统状态与运行模态估计精度。为了... Markov跳变系统估计问题是根据带有噪声的量测序列来估计系统状态与运行模态。在实际应用中,受自身工作状态改变以及外界随机干扰的影响,传感器量测噪声发生变化导致Markov跳变系统模型失准,从而影响系统状态与运行模态估计精度。为了适应传感器量测噪声变化,本文将Markov跳变系统量测噪声协方差阵建模成一个先验概率分布为逆威沙特分布且随时间变化的离散随机过程,并定义了分布超参数传递方程。针对Markov跳变系统量测噪声参数未知条件下系统状态估计问题,本文提出了一种新的变分贝叶斯辅助粒子滤波方法,以序贯的方式分别得到Markov跳变系统运行模态、系统状态和量测噪声协方差阵近似后验概率分布。该方法首先根据边缘化粒子滤波原理,从Markov跳变系统状态、运行模态以及量测噪声方差阵的联合后验分布中边缘化运行模态变量;随后利用系统状态和量测噪声协方差阵的预测近似先验分布以及辅助粒子滤波实现对系统运行模态后验概率分布的近似;最后基于变分贝叶斯推断得到运行模态条件下系统状态和量测噪声协方差阵近似后验概率分布。在目标跟踪仿真场景下,对比实验结果表明,在计算复杂度适当增加情况下,本文算法能够保证Markov跳变系统运行模态辨识准确率,状态和量测噪声参数估计精度优于其他方法。 展开更多
关键词 MARKOV跳变系统 状态估计 辅助粒子滤波 变分贝叶斯推断
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一种伯努利粒子滤波器的FPGA实现
7
作者 连红飞 李东升 +3 位作者 蒋彦雯 范红旗 肖怀铁 王国嫣 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第2期398-405,共8页
针对伯努利粒子滤波器在嵌入式应用环境中的高速、高效计算问题,以雷达微弱目标联合检测估计伯努利粒子滤波器为例,提出一种功能模块化、粒子规模可扩展的现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)实现架构,并通过粒子状... 针对伯努利粒子滤波器在嵌入式应用环境中的高速、高效计算问题,以雷达微弱目标联合检测估计伯努利粒子滤波器为例,提出一种功能模块化、粒子规模可扩展的现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)实现架构,并通过粒子状态流水计算、分层累加求和、并行化重采样等手段进一步提高滤波计算速度。Xilinx ZC706评估板板载测试实验证明了所提架构良好的可扩展性和优异的加速比,当粒子数量为1 024时,相较于Intel Corei3-4130 CPU计算环境下的加速比约为10~4量级,该结果对伯努利粒子滤波技术在雷达、机器人、导航制导等领域的应用具有重要参考价值。 展开更多
关键词 伯努利粒子滤波器 现场可编程门阵列 实时信号处理 流水并行化 重采样 联合检测估计
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基于遗传算法的改进无迹粒子滤波相对导航算法
8
作者 邱琪涵 丁晓 孟秀云 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期78-84,共7页
针对无人机编队飞行过程中相对导航系统存在测量误差问题,提出一种基于遗传算法的改进无迹粒子滤波相对导航系统信息融合算法。建立了无人机相对运动模型与组合导航系统测量模型。针对粒子滤波算法重要性密度函数选取的问题,将无迹卡尔... 针对无人机编队飞行过程中相对导航系统存在测量误差问题,提出一种基于遗传算法的改进无迹粒子滤波相对导航系统信息融合算法。建立了无人机相对运动模型与组合导航系统测量模型。针对粒子滤波算法重要性密度函数选取的问题,将无迹卡尔曼滤波引入粒子滤波重要性采样环节,并在粒子滤波算法重采样阶段提出一种基于遗传算法的改进重采样方法。进行了数学仿真,仿真结果表明,该方法能够有效估计无人机相对运动信息,优于无迹粒子滤波算法和粒子滤波算法。 展开更多
关键词 相对导航 粒子滤波 无迹卡尔曼滤波 遗传算法
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粒子滤波优化算法及其在路线优化中的应用
9
作者 黄国兴 郭靖 +3 位作者 张泓栩 袁韬雅 王静文 卢为党 《高技术通讯》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
路线优化即路径规划问题是指在环境信息已知的情况下,找到一条路程最短且避免与障碍物碰撞的有效路线。该问题的求解算法由于环境信息的复杂多变存在很多局限性,目前用于求解路径长度最小化的算法在求解过程中容易陷入局部最优问题,且... 路线优化即路径规划问题是指在环境信息已知的情况下,找到一条路程最短且避免与障碍物碰撞的有效路线。该问题的求解算法由于环境信息的复杂多变存在很多局限性,目前用于求解路径长度最小化的算法在求解过程中容易陷入局部最优问题,且收敛速度也较慢。针对这类问题,提出了一种基于粒子滤波优化方法的求解思路。首先,在环境信息已知的情况下,确定了其起点与终点的位置信息,其最优路径就是固定的,可以把求解路径最优问题看成是一个对路径长度的优化问题;然后,利用粒子滤波的方法对其进行最优求解估计;同时,引用蚁群算法的信息素思想进一步改进其优化过程,使优化更快地进行收敛,找到其最优解。仿真实验表明,采用粒子滤波优化方法能够精确找到路径最优路线,并且其收敛速度性能良好。 展开更多
关键词 粒子滤波 路径规划 局部最优 优化算法 信息素
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基于FOA优化粒子滤波的船舶动力电池SOC估计
10
作者 吴林翼 金华标 刘海强 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第9期120-126,共7页
针对电动船舶动力电池组荷电状态(SOC)估计困难,导致电池容量利用率难以提高以及缩短电池寿命等问题,提出一种基于改进粒子滤波的动力电池SOC估计方法。在模型参数辨识阶段,利用递推最小二乘法实时估计电池参数并引入多时间尺度辨识策... 针对电动船舶动力电池组荷电状态(SOC)估计困难,导致电池容量利用率难以提高以及缩短电池寿命等问题,提出一种基于改进粒子滤波的动力电池SOC估计方法。在模型参数辨识阶段,利用递推最小二乘法实时估计电池参数并引入多时间尺度辨识策略优化算法适应性。在SOC估计阶段,利用适合非线性系统的粒子滤波(PF)修正传感器观测误差,并以轻量化的果蝇优化算法(FOA)改进重采样过程,提高估计精度,优化算力资源消耗。最后以280 Ah磷酸铁锂电池为实验对象,模拟船舶运行工况,结果表明估计方法均方根误差为0.0058,CPU利用率相较PF算法下降了17%,有效提高了电池SOC估计精度与稳定性,具备在实际环境中的应用价值。 展开更多
关键词 电动船舶 荷电状态 在线辨识 粒子滤波 果蝇优化算法
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基于霍夫变换和粒子滤波的SAR图像道路提取研究
11
作者 于瑞锋 徐向辉 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第6期258-264,341,共8页
针对粒子滤波算法在SAR图像道路提取中难以自动初始化种子点的问题,提出一种基于霍夫变换和粒子滤波的SAR图像道路提取方法。该方法首先通过ROA算子检测边缘,接着分别利用霍夫变换和形态学操作提取出图像中长直道路线段以及道路交叉点,... 针对粒子滤波算法在SAR图像道路提取中难以自动初始化种子点的问题,提出一种基于霍夫变换和粒子滤波的SAR图像道路提取方法。该方法首先通过ROA算子检测边缘,接着分别利用霍夫变换和形态学操作提取出图像中长直道路线段以及道路交叉点,最后将长直道路线段的端点和道路交叉点作为种子点,根据改进的粒子滤波模型完成后续的全局道路追踪与连接。实验结果表明,该方法能够对直线、曲线、交叉口等多种道路形状进行有效提取,并且不需要人为设置初始化粒子滤波种子点。 展开更多
关键词 SAR图像 道路提取 霍夫变换 粒子滤波
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PCASort:融合粒子滤波和注意力机制的鱼类跟踪算法
12
作者 谭华超 袁贵鸿 +3 位作者 江彦博 毕海 程远 刘丹 《现代电子技术》 北大核心 2025年第11期151-155,共5页
在鱼类多目标跟踪中,由于鱼类类内大多具有相似的外观,个体之间特征差异不明显,导致基于外观特征进行数据关联的鱼类跟踪算法具有精度低和鲁棒性差等问题。针对这一问题,文中提出一种基于DeepSort改进的鱼类多目标跟踪算法PCASort。鱼... 在鱼类多目标跟踪中,由于鱼类类内大多具有相似的外观,个体之间特征差异不明显,导致基于外观特征进行数据关联的鱼类跟踪算法具有精度低和鲁棒性差等问题。针对这一问题,文中提出一种基于DeepSort改进的鱼类多目标跟踪算法PCASort。鱼类的运动轨迹可能由于外界的扰动而呈现出非线性特性,采用适用于非线性和非高斯问题的粒子滤波替换原有的卡尔曼滤波方法,可提高轨迹预测的准确率;在原有的特征提取网络中加入改进的坐标注意力机制,将位置信息嵌入到生成的用于进行最小余弦距离计算的特征向量中,可提高数据关联的正确率。实验结果表明,所提算法在开源视频数据集上IDF1和MOTA分别达到63.4%和96.9%,ID转变数为31次。 展开更多
关键词 鱼类跟踪 多目标追踪 粒子滤波 注意力机制 最小余弦距离 交并比
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路径选择概率估计的粒子滤波模型
13
作者 张吻吻 卢守峰 邓茂江 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期99-105,共7页
基于我国城市路网的路段交通流量数据易于获取的现状,建立基于路段交通流量数据的路径选择概率估计模型。采用粒子滤波原理构建路径流量的状态方程和观测方程,基于重采样算法计算路径选择概率。以深圳市北环大道和宝安国际机场作为起讫... 基于我国城市路网的路段交通流量数据易于获取的现状,建立基于路段交通流量数据的路径选择概率估计模型。采用粒子滤波原理构建路径流量的状态方程和观测方程,基于重采样算法计算路径选择概率。以深圳市北环大道和宝安国际机场作为起讫点,选取京港澳高速、广深公路和宝安大道作为3条主要路径进行研究。通过实际数据验证模型的性能,并对模型的影响因素进行敏感性分析。结果表明:3条路径选择概率的估计值与实际测量值的均方根误差均低于10%,验证了模型的实用性。噪声均值对模型的估计精度有较大的影响,增加重采样算法的粒子数量能够提高路径选择概率估计的精度。 展开更多
关键词 交通工程 粒子滤波 路径选择概率 全球定位系统(GPS)数据
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基于改进Att-LSTNet与无迹粒子滤波融合的主动配电网预测辅助状态估计 被引量：4
14
作者 王玥 于越 金朝阳 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期98-110,共13页
针对传统的无迹粒子滤波(unscented particle filter,UPF)存在不准确的新息向量及未知的量测噪声协方差矩阵导致估计精度低的问题,提出一种改进Att-LSTNet与UPF融合的主动配电网预测辅助状态估计(forecasting-aided state estimation,FA... 针对传统的无迹粒子滤波(unscented particle filter,UPF)存在不准确的新息向量及未知的量测噪声协方差矩阵导致估计精度低的问题,提出一种改进Att-LSTNet与UPF融合的主动配电网预测辅助状态估计(forecasting-aided state estimation,FASE)方法。首先,采用引力搜索算法(gravitational search algorithm,GSA)对支持向量回归(support vector regression,SVR)的关键参数进行优化处理,利用历史数据建立GSA-SVR模型,并将其引入至Att-LSTNet模型的输出层,构建一种增强预测模型。然后,利用UPF中的新息向量来训练该模型,并结合孤立森林算法和箱线图法对原始新息向量进行监控和修正。最后,针对量测噪声协方差矩阵未知的情况,结合修正后的新息向量和UPF计算出未知量测噪声协方差矩阵,并进行状态估计。基于IEEE33与IEEE118节点标准配电系统的算例结果表明,所提出的方法在估计精度、泛化能力和鲁棒性等方面具有优越性。 展开更多
关键词 主动配电网 预测辅助状态估计 Att-LSTNet 无迹粒子滤波 SVR
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基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法 被引量：2
15
作者 陈永 陶瑄 张娜 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期85-93,共9页
5G-R作为下一代高速铁路时间同步无线通信系统,保持时间同步对高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法未考虑5G-R快速时变信道的影响,导致主从时钟偏移估计不准确的问题,提出一种基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法。构建5G-... 5G-R作为下一代高速铁路时间同步无线通信系统,保持时间同步对高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法未考虑5G-R快速时变信道的影响,导致主从时钟偏移估计不准确的问题,提出一种基于粒子滤波的5G-R时间同步补偿方法。构建5G-R主从时钟的相位及频率偏移的状态转移方程;采用粒子滤波算法得到时钟偏移最优估计值;完成对5G-R时间同步误差的补偿;通过试验仿真,实现多普勒频移对5G-R时间同步的影响分析,得到对高速铁路不同典型场景下时间同步性能的定量分析。结果表明:提出的方法能够有效降低5G-R无线信道时钟偏差,较其他方法具有更好的稳定性和同步性能。 展开更多
关键词 时间同步 5G-R 快速时变 粒子滤波 时间补偿
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基于Cubature卡尔曼滤波的强跟踪滤波算法 被引量：11
16
作者 刘万利 张秋昭 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1102-1107,共6页
提出一种新的基于Cubature卡尔曼滤波的强跟踪滤波算法(CKF-STF)。该算法基于强跟踪滤波的理论框架,采用三阶Cubature采样积分代替传统强跟踪滤波中的雅可比矩阵求解,并给出了适用于一般非线性系统的强跟踪滤波算法的线性等价描述。新... 提出一种新的基于Cubature卡尔曼滤波的强跟踪滤波算法(CKF-STF)。该算法基于强跟踪滤波的理论框架,采用三阶Cubature采样积分代替传统强跟踪滤波中的雅可比矩阵求解,并给出了适用于一般非线性系统的强跟踪滤波算法的线性等价描述。新算法不仅具有强跟踪滤波鲁棒性强的优点,而且继承了CKF算法处理非线性系统的能力。采用具有实际应用背景的目标纯方位跟踪仿真实例验证CKF-STF算法,结果表明该算法不仅精度高,而且实现简单。 展开更多
关键词 UNSCENTED卡尔曼滤波 强跟踪滤波 cubature卡尔曼滤波 非线性系统 纯方位跟踪
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基于负荷预测和无迹粒子滤波的配电网动态状态估计 被引量：1
17
作者 卢锦玲 胡兴华 +2 位作者 张学哲 王恩泽 赵增辉 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期133-140,158,共9页
随着汽车充电成为新型重要负荷,为确保此时配电网运行与控制安全,对其进行实时准确的态势感知,提出一种基于卷积神经网络和门控循环单元的短期负荷预测与无迹粒子滤波算法自适应混合的配电网动态状态估计方法。结合使用卷积神经网络和... 随着汽车充电成为新型重要负荷,为确保此时配电网运行与控制安全,对其进行实时准确的态势感知,提出一种基于卷积神经网络和门控循环单元的短期负荷预测与无迹粒子滤波算法自适应混合的配电网动态状态估计方法。结合使用卷积神经网络和门控循环单元进行短期负荷预测,将预测得到的有功与无功功率进行潮流计算,再与无迹粒子滤波量测估计值自适应加权得到电压幅值和相角状态估计结果。以IEEE33节点配电网为例,验证了所提状态估计方法的准确性与面对不良数据时的鲁棒性。 展开更多
关键词 配电网 电动汽车 负荷预测 无迹粒子滤波 动态状态估计
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考虑改进粒子滤波SOH预测与经济优化的电动汽车集群调频策略
18
作者 孙英 肖龙坤 +2 位作者 王天奕 任博凯 张磊 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期54-65,共12页
为应对电动汽车电池老化给电力系统带来的调频稳定性降低与成本升高等严峻挑战,提出考虑改进粒子滤波健康状态预测与经济优化的电动汽车集群调频策略。首先,基于蒙特卡罗与贝叶斯滤波原理,利用边界约束与指数罚函数通过改进粒子滤波预... 为应对电动汽车电池老化给电力系统带来的调频稳定性降低与成本升高等严峻挑战,提出考虑改进粒子滤波健康状态预测与经济优化的电动汽车集群调频策略。首先,基于蒙特卡罗与贝叶斯滤波原理,利用边界约束与指数罚函数通过改进粒子滤波预测健康状态并重构电动汽车集群;其次,根据荷电状态与健康状态,结合比例-积分控制器,搭建集群变频率特征系数控制模型并引入系统调度模型;然后,以频率偏差与经济成本为目标函数优化调度指令;最后,仿真验证所提策略对降低调频偏差与经济成本都有良好效果,实现了电动汽车资源高效利用。 展开更多
关键词 电动汽车 调频策略 健康状态 改进粒子滤波 荷电状态 经济优化
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基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的锂电池荷电状态估计 被引量：12
19
作者 贠祥 张鑫 +1 位作者 王超 范兴明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期595-606,共12页
提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数... 提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数据无法实时辨识的劣势,联合进行参数辨识;在SOC估计阶段,利用扩展卡尔曼滤波生成重要性密度函数,去克服粒子退化,同时采用粒子群优化算法优化重采样策略改进采样过程缓解粒子贫化。最后在联邦城市运行(FUDS)和US06高速公路运行(US06)工况下将所提算法与F-PF、F-PSO-PF、FPSO-PSO-PF进行了对比,结果表明,在FUDS工况下,方均根误差分别提高了65.4%、56.3%和43.5%;在US06工况下,方均根误差分别提高了45.8%、35.9%和35.1%,验证了所提算法具有较好的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 锂电池 粒子群算法 扩展粒子滤波算法 荷电状态
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无迹粒子滤波跟踪的发动机性能退化预测
20
作者 李耀华 沈泽汉 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期378-384,共7页
针对航空发动机性能退化预测问题,这里提出了一个结合多阶段有效传感器融合的无迹粒子滤波发动机剩余寿命预测模型。模型针对数据融合,基于累积方差贡献率动态更新各个退化阶段的有效传感器,得到更符合实际情况的退化状态健康指标,然后... 针对航空发动机性能退化预测问题,这里提出了一个结合多阶段有效传感器融合的无迹粒子滤波发动机剩余寿命预测模型。模型针对数据融合,基于累积方差贡献率动态更新各个退化阶段的有效传感器,得到更符合实际情况的退化状态健康指标,然后应用无迹粒子滤波算法更新模型时变参数以实现发动机健康指标和剩余寿命的提前预测。这里采用发动机性能退化仿真实验数据集进行数据分析和验证。结果表明,所提出的基于方差贡献率的分阶段非线性融合方法,可以减少退化量中的冗余数据影响。所引用的无迹粒子滤波算法,有效解决了传统滤波算法中的粒子退化、结果发散问题。相较于一般的滤波方法在最终预测结果上,绝对误差减少7个周期,精度提高了3.6%,加强了粒子的跟踪能力,提高了目标跟踪的精度。为航空发动机的健康管理和可靠性评估提供参考依据。 展开更多
关键词 方差贡献率 非线性融合 性能退化预测 无迹粒子滤波 航空发动机
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