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基于U-D分解卡尔曼滤波地下水污染源溯源辨识 被引量:8
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作者 贾顺卿 卢文喜 +1 位作者 李久辉 白玉堃 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期713-719,共7页
采用基于U-D分解的卡尔曼滤波与非线性规划优化模型相结合,溯源辨识出地下水污染源的个数、位置与释放强度.基于一个假想例子,建立地下水污染质数值模拟模型,运用灵敏度分析筛选出对模型影响较大的参数作为模型中的随机变量.然后,应用基... 采用基于U-D分解的卡尔曼滤波与非线性规划优化模型相结合,溯源辨识出地下水污染源的个数、位置与释放强度.基于一个假想例子,建立地下水污染质数值模拟模型,运用灵敏度分析筛选出对模型影响较大的参数作为模型中的随机变量.然后,应用基于U-D分解的卡尔曼滤波辨识出污染源的个数与位置.在此基础上建立辨识污染源释放强度的优化模型,应用克里格插值法建立地下水污染质运移数值模拟模型的替代模型,代替模拟模型,作为约束条件嵌入优化模型中,运用遗传算法求解优化模型辨识出地下水污染源源强.结果表明:采用基于U-D分解的卡尔曼滤波方法能够保证滤波的稳定性,有效识别出污染源的个数和位置;非线性规划优化模型,可以辨识出污染源释放强度.在优化模型的求解过程中,应用克里格方法建立模拟模型的替代模型嵌入优化模型,能在保证一定精度的情况下,大幅度减少计算负荷和计算时间. 展开更多
关键词 地下水 污染源溯源辨识 u-d分解卡尔曼滤波 替代模型 遗传算法
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协同卡尔曼滤波和递归本征正交分解的结构损伤识别
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作者 杨少冲 靳佳林 +2 位作者 邱富威 阎宇杰 马连华 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期49-59,74,共12页
当前基于本征正交分解和卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)的结构损伤识别方法,只能通过跟踪结构一阶本征正交模态(proper orthogonal mode,POM)的演化进行结构损伤识别,但对微小损伤的敏感性较低。为了改善其识别能力,发展了一种协同KF和... 当前基于本征正交分解和卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)的结构损伤识别方法,只能通过跟踪结构一阶本征正交模态(proper orthogonal mode,POM)的演化进行结构损伤识别,但对微小损伤的敏感性较低。为了改善其识别能力,发展了一种协同KF和递归本征正交分解(recursive proper orthogonal decomposition,RPOD)的KF-RPOD方法。该方法可基于结构动应变响应数据构造快照矩阵,避免了实际工程中位移传感器成本高、测点布置困难及环境因素导致的位移数据采集困难等问题。通过RPOD方法提取快照矩阵中的本征正交模态,构建降阶模型,减少结构分析计算的自由度,解决了损伤识别计算量大且难以求解的问题。在迭代的每一步计算过程,能及时更新观测向量分量,并在观测阶段和后验估计中消除低阶POM的影响,且能动态更新由POM构建的降阶模型,同时跟踪损伤的演化并对其进行定位。通过五层钢框架动力学数值模拟和模型实测试验验证了该方法的有效性。结果表明,所发展的方法能够准确跟踪高阶POM的演化,显著提高了识别精度,能在线识别结构损伤。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波(KF) 递归本征正交分解(RPOD) 模型降阶 损伤识别 在线健康监测
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基于改进容积卡尔曼滤波的含光伏配电网动态状态估计 被引量:2
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作者 刘灏 王紫薇 毕天姝 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第9期157-165,共9页
状态估计可为含分布式光伏配电网的安全稳定运行提供数据支撑。然而,分布式光伏大规模接入加剧了配电网状态量的不确定性,传统的配电网静态状态估计难以快速跟踪状态量的动态变化。文中提出了基于改进容积卡尔曼滤波的含光伏配电网动态... 状态估计可为含分布式光伏配电网的安全稳定运行提供数据支撑。然而,分布式光伏大规模接入加剧了配电网状态量的不确定性,传统的配电网静态状态估计难以快速跟踪状态量的动态变化。文中提出了基于改进容积卡尔曼滤波的含光伏配电网动态状态估计方法。该方法建立了含分布式光伏配电网的动态状态估计模型,将光伏侧电气量作为待估计状态量;提出了基于奇异值分解的自适应容积卡尔曼滤波算法,利用奇异值分解替换Cholesky分解,并实现了自适应滤波以实时修正过程噪声参数,解决了传统容积卡尔曼滤波协方差阵非正定导致的滤波中断或滤波发散问题。仿真结果表明,所提方法在光伏接入系统平稳运行或状态量突变的情况下,均能保证较高的状态估计精度,尤其在光伏出力波动时具有明显优势。 展开更多
关键词 配电网 光伏 动态状态估计 容积卡尔曼滤波 奇异值分解
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基于自适应抗噪卡尔曼滤波的组合导航方法 被引量:2
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作者 张溢 顾晶 《电子测量技术》 北大核心 2025年第2期92-100,共9页
随着自动驾驶的迅速发展,对高精度车辆导航实时定位技术的需求日益迫切。在常用的GNSS/INS组合导航中,自适应卡尔曼滤波是一种常用的状态预测方法,然而,在复杂的动态环境下,其在应对GNSS多路径噪声和实时变化的过程噪声方面存在局限。... 随着自动驾驶的迅速发展,对高精度车辆导航实时定位技术的需求日益迫切。在常用的GNSS/INS组合导航中,自适应卡尔曼滤波是一种常用的状态预测方法,然而,在复杂的动态环境下,其在应对GNSS多路径噪声和实时变化的过程噪声方面存在局限。针对这一问题,本文提出了一种自适应抗噪卡尔曼滤波算法,用于抑制GNSS测量噪声和动态过程噪声。该算法通过变分模态分解-小波去噪对原始GNSS测量数据进行预处理,提高了数据融合的输入精度;其次,在数据融合过程中,加入了随车辆环境实时变化的动态噪声缩放因子。通过以上两个去噪步骤,整体上有效抑制了噪声不确定性对导航精度的干扰。通过仿真模拟和真实车载实验验证了所提方法的有效性,与传统自适应卡尔曼滤波算法相比,本算法的位置估计和速度估计误差分别降低了37.7%和42.8%,显著提升了移动车辆速度和位置的高精度估计能力。 展开更多
关键词 组合导航 自适应卡尔曼滤波 抗噪 传感器融合 变分模态分解
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自适应窗长改进Sage-Husa卡尔曼滤波的结构响应重构
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作者 路金涛 彭珍瑞 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期212-220,共9页
针对固定窗口估计噪声方差的卡尔曼滤波方法在结构响应重构时窗口长度由经验选取导致重构精度降低的问题,提出了一种自适应窗长改进Sage-Husa卡尔曼滤波ISHKF(improved Sage-Husa Kalman filter)算法的结构响应重构方法。首先,对卡尔曼... 针对固定窗口估计噪声方差的卡尔曼滤波方法在结构响应重构时窗口长度由经验选取导致重构精度降低的问题,提出了一种自适应窗长改进Sage-Husa卡尔曼滤波ISHKF(improved Sage-Husa Kalman filter)算法的结构响应重构方法。首先,对卡尔曼滤波先验误差协方差矩阵应用UD分解以保证其正定性,根据测量先验误差自适应调整窗口长度,再应用Sage-Husa时变噪声估计器,实现测量噪声和系统噪声的同步调节。然后,根据已知的部分加速度响应,结合模态叠加法重构加速度、速度和位移响应。最后通过某动车组齿轮箱的C型支架、二维桁架结构数值仿真和简支梁试验来验证方法的可行性。结果表明所提方法可实现自适应窗长未知噪声方差估计下的结构响应重构,与移动窗卡尔曼滤波方法相比,重构精度更高。 展开更多
关键词 Sage-Husa卡尔曼滤波 结构响应重构 噪声方差估计 UD分解
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奇异值分解五阶容积卡尔曼滤波汽车状态估计 被引量:1
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作者 吴伟斌 黄靖凯 +1 位作者 曾锦彬 李浩欣 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期74-83,共10页
针对三阶滤波对高维汽车非线性模型估计精度有限的问题,以电动汽车为研究对象,提出了一种基于奇异值分解的五阶容积卡尔曼滤波(SVD-FCKF)车辆状态估计器。首先基于Dugoff轮胎模型,构建高维非线性7自由度车辆动力学模型。然后根据三阶球... 针对三阶滤波对高维汽车非线性模型估计精度有限的问题,以电动汽车为研究对象,提出了一种基于奇异值分解的五阶容积卡尔曼滤波(SVD-FCKF)车辆状态估计器。首先基于Dugoff轮胎模型,构建高维非线性7自由度车辆动力学模型。然后根据三阶球面-径向容积规则将CKF拓展到五阶,使其具有五阶泰勒级数展开精度,同时利用奇异值分解代替传统Cholesky分解,提高估计器的鲁棒性。最后利用Carsim和Matlab/Simulink联合仿真平台对SVD-FCKF进行验证,结果表明:改进的SVD-FCKF估计器能够有效提高电动汽车纵向速度、侧向速度、质心侧偏角和四轮转速的估计精度和稳定性,多工况适应能力强,整体估计效果优于CKF估计器。研究结果为电动汽车主动安全研究提供了理论支撑,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 车辆动力学模型 状态估计 奇异值分解 五阶容积卡尔曼滤波
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一种U-D分解自适应推广卡尔曼滤波及应用 被引量:7
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作者 张友民 张洪才 戴冠中 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期345-350,共6页
为了改善自适应卡尔曼滤波的数值稳定性和计算效率,防止滤波发散,本文在自适应推广卡尔曼滤波的基础上,利用U-D分解滤波,提出一种U-D分解自适应推广卡尔曼滤波新算法,并把该算法应用于飞行状态估计问題,仿真及实际飞行数据计算结果证明... 为了改善自适应卡尔曼滤波的数值稳定性和计算效率,防止滤波发散,本文在自适应推广卡尔曼滤波的基础上,利用U-D分解滤波,提出一种U-D分解自适应推广卡尔曼滤波新算法,并把该算法应用于飞行状态估计问題,仿真及实际飞行数据计算结果证明了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 u-d分解滤波
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基于U-D分解的卡尔曼滤波法在地下水污染源识别中的应用 被引量:6
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作者 崔尚进 卢文喜 +2 位作者 顾文龙 常振波 罗建男 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2633-2637,共5页
采用U-D分解的方法对常规卡尔曼滤波进行改进,以提高反演结果的有效性和可靠性.借助假想算例,引入模糊集合理论,将污染羽以模糊集的形式表示,利用U-D分解的卡尔曼滤波方法不断更新复合污染羽,通过复合污染羽和单个污染羽间模糊集的对比... 采用U-D分解的方法对常规卡尔曼滤波进行改进,以提高反演结果的有效性和可靠性.借助假想算例,引入模糊集合理论,将污染羽以模糊集的形式表示,利用U-D分解的卡尔曼滤波方法不断更新复合污染羽,通过复合污染羽和单个污染羽间模糊集的对比更新潜在污染源权重,进而达到真实污染源位置识别的目的.算例结果表明该方法与常规卡尔曼滤波方法相比具有更高的可靠性和有效性,能更好的达到污染源位置识别的目的. 展开更多
关键词 污染源识别 u-d分解 卡尔曼滤波 模糊集
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基于Koopman算子与卡尔曼滤波的同步发电机动态状态估计 被引量:5
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作者 焦鹏悦 杨德友 蔡国伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期27-35,共9页
动态状态估计是监测同步发电机动态行为的重要手段,准确的动态状态估计结果对于指导电力系统安全运行与高效控制具有重要意义。从数据驱动的角度出发,提出了基于Koopman算子与卡尔曼滤波的同步发电机动态状态估计方法。该方法首先利用... 动态状态估计是监测同步发电机动态行为的重要手段,准确的动态状态估计结果对于指导电力系统安全运行与高效控制具有重要意义。从数据驱动的角度出发,提出了基于Koopman算子与卡尔曼滤波的同步发电机动态状态估计方法。该方法首先利用汉克尔动态模态分解算法从发电机动态响应数据中提取Koopman算子,进而以提取的Koopman算子为基础构建同步发电机状态空间模型,并利用卡尔曼滤波对同步发电机状态变量进行动态估计。该方法无须事先构建发电机模型及参数,实现了完全数据驱动的动态状态估计。仿真实验结果表明,在发电机模型及参数失配的情况下该方法估计精度明显高于传统以模型为基础的估计结果,具有较好的自适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 动态状态估计 模型 数据驱动 Koopman算子 卡尔曼滤波 汉克尔动态模态分解
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基于U-D分解推广卡尔曼滤波的神经网络学习算法 被引量:2
10
作者 张友民 戴冠中 张洪才 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期235-241,共7页
本文针对前馈神经网络BP算法所存在的收敛速度慢区常遇局部极小值等缺陷,提出一种基于U-D分解的渐消记忆推广卡尔曼滤波学习新算法.与BP和EKF学习算法相比,新算法不仅大大加快了学习收敛速度、数值稳定性好,而且需较少的... 本文针对前馈神经网络BP算法所存在的收敛速度慢区常遇局部极小值等缺陷,提出一种基于U-D分解的渐消记忆推广卡尔曼滤波学习新算法.与BP和EKF学习算法相比,新算法不仅大大加快了学习收敛速度、数值稳定性好,而且需较少的学习次数和隐节点数即可达到更好的学习效果,对初始权值,初始方差阵等参数的选取不敏感,便于工程应用.非线性系统建模与辨识的仿真计算表明,该算法是提高网络学习速度、改善学习效果的一种非常有效的方法. 展开更多
关键词 学习算法 卡尔曼滤波 u-d分解 神经网络
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基于本征正交分解和卡尔曼滤波的结构损伤识别 被引量:2
11
作者 杨少冲 姚远 +5 位作者 张凯 宋康宁 刘家亮 靳佳林 马连华 方有亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期304-312,共9页
目前已有损伤识别方法难以实现对结构的实时、准确地健康监测,针对这一问题发展了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)与卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)相结合的POD-KF方法,对动载荷作用下的结构损伤识别进行了... 目前已有损伤识别方法难以实现对结构的实时、准确地健康监测,针对这一问题发展了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)与卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)相结合的POD-KF方法,对动载荷作用下的结构损伤识别进行了研究。该方法利用KF方法在线更新降阶模型的子空间,解决未知载荷作用下多自由度结构动力分析计算量大且难以收敛的问题,仅利用结构响应实时跟踪损伤的演化并对其进行定位,不需要耗时的再训练阶段;并以六层剪切型框架为例开展了数值模拟研究,验证了所发展理论与数值算法的有效性,结果表明所提出的方法在减少计算量的同时,能够保证较高的精度,有效地识别出剪切型建筑结构损伤的位置和严重程度,且能够有效抑制响应信号中的噪声,同时在处理微小损伤时仍具有较高的精度。 展开更多
关键词 损伤识别 本征正交分解 卡尔曼滤波 数据驱动 健康监测
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基于奇异值分解与卡尔曼滤波修正多位置NWP的短期风电功率预测 被引量:16
12
作者 王丽婕 刘田梦 +3 位作者 王勃 郝颖 王铮 张元鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期392-398,共7页
考虑到数值天气预报网格点位置和系统误差对短期风电功率预测精度的影响,提出一种基于奇异值分解与卡尔曼滤波修正多位置数值天气预报的短期风电功率预测模型。首先通过奇异值分解对多位置数值天气预报数据进行特征提取与降维处理;然后... 考虑到数值天气预报网格点位置和系统误差对短期风电功率预测精度的影响,提出一种基于奇异值分解与卡尔曼滤波修正多位置数值天气预报的短期风电功率预测模型。首先通过奇异值分解对多位置数值天气预报数据进行特征提取与降维处理;然后使用卡尔曼滤波方法修正数值天气预报风速数据,降低数值天气预报的系统误差;最后基于极端随机森林算法,利用修正的数值天气预报数据搭建短期风电功率预测模型。通过对某风电场进行仿真,并与单位置、未降维、未修正模型比较,结果表明降维修正模型的预测效果最好,平均误差和均方根误差分别为7.94%和9.96%。 展开更多
关键词 风电功率预测 数值天气预报 奇异值分解 卡尔曼滤波 极端随机森林
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平方根分解的复数扩展卡尔曼滤波及其在电力系统对称分量估计中的应用 被引量:2
13
作者 崔博文 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期179-185,共7页
快速准确检测基波正负序对称分量对于电网电压不对称时的控制非常重要。利用复数扩展卡尔曼滤波方法对基波正负序分量及其频率进行了估计。为提高复参数滤波稳定性,通过对协方差矩阵平方根分解,提出了一种基于平方根分解的复数扩展卡尔... 快速准确检测基波正负序对称分量对于电网电压不对称时的控制非常重要。利用复数扩展卡尔曼滤波方法对基波正负序分量及其频率进行了估计。为提高复参数滤波稳定性,通过对协方差矩阵平方根分解,提出了一种基于平方根分解的复数扩展卡尔曼滤波方法。利用αβ变换,将abc坐标系下的三相电压瞬时正序、负序分量变换到αβ坐标系,利用获得的αβ坐标系下的正序、负序分量构建复数向量,在定义状态变量后,建立了三相电力系统非线性状态方程及观测方程。分别利用方法和传统复数卡尔曼滤波方法估计三相电力系统正序、负序分量和频率,估计结果显示方法在估计精度及收敛速度等方面具有明显优势。 展开更多
关键词 平方根分解 复数卡尔曼滤波 对称分量 估计
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基于奇异值分解的多重渐消鲁棒Cubature卡尔曼滤波及在组合导航中的应用(英文)
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作者 张秋昭 张书毕 +1 位作者 王坚 郑南山 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期506-511,共6页
为了提高标准Cubature卡尔曼滤波(CKF)的稳定性和鲁棒性,提出一种改进的多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法。首先基于系统状态的可观测性给出多重渐消因子矩阵求解过程,提高滤波算法的稳定性,抑制滤波发散;其次,引入H∞鲁棒思想,... 为了提高标准Cubature卡尔曼滤波(CKF)的稳定性和鲁棒性,提出一种改进的多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法。首先基于系统状态的可观测性给出多重渐消因子矩阵求解过程,提高滤波算法的稳定性,抑制滤波发散;其次,引入H∞鲁棒思想,构造多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波器;最后,提出采用一种奇异值分解的矩阵分解策略代替标准Cubature卡尔曼滤波中的Cholesky分解,进一步提高算法的数值稳定性。实际GPS/INS组合导航实验表明,改进的多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法不仅能有效抑制滤波发散提高算法的稳定性,而且对观测野值具有更高的鲁棒性;提出的新算法与标准CKF算法相比,XYZ三个方向的位置精度分别提高了55.8%,46.6%和39.7%。 展开更多
关键词 Cubature卡尔曼滤波 多重渐消滤波 鲁棒滤波 奇异值分解 组合导航
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L-D分解求逆法在联邦卡尔曼滤波中的应用 被引量:6
15
作者 向政 富立 范跃祖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期749-752,共4页
求逆是联邦卡尔曼滤波算法中数据融合的关键步骤 .它的计算精度的高低和运算速度的快慢将直接影响到整个滤波算法的成功与否 .经过数字仿真 ,把矩阵分析中的L D分解算法运用到联邦卡尔曼滤波中的矩阵求逆当中能得到良好的效果 ,不但运... 求逆是联邦卡尔曼滤波算法中数据融合的关键步骤 .它的计算精度的高低和运算速度的快慢将直接影响到整个滤波算法的成功与否 .经过数字仿真 ,把矩阵分析中的L D分解算法运用到联邦卡尔曼滤波中的矩阵求逆当中能得到良好的效果 ,不但运算速度和精度有提高 。 展开更多
关键词 数字仿真 卡尔曼滤波 联邦卡尔曼滤波 L-D分解算法
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基于奇异值分解无迹卡尔曼滤波的锂电池荷电状态估计 被引量:7
16
作者 胡洁宇 吴松荣 +1 位作者 陆凡 刘东 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第35期14530-14535,共6页
锂电池的荷电状态(state of charge,SOC)是电池管理系统(battery management system,BMS)对锂电池进行管理的重要指标。针对传统SOC估计方法存在的精度低、计算复杂和鲁棒性差等问题,提出一种基于奇异值分解无迹卡尔曼滤波(singular val... 锂电池的荷电状态(state of charge,SOC)是电池管理系统(battery management system,BMS)对锂电池进行管理的重要指标。针对传统SOC估计方法存在的精度低、计算复杂和鲁棒性差等问题,提出一种基于奇异值分解无迹卡尔曼滤波(singular value decomposition unscented Kalman filter,SVD-UKF)的SOC估计方法。利用无迹变换(unscented transformation,UT)提高了计算精度的同时降低了计算量,并且克服了UKF在状态协方差矩阵P非半正定时会出现滤波发散的缺点,提高了算法的鲁棒性。实验结果表明,该算法能够快速收敛于真值,并且将估算误差降低至1%。 展开更多
关键词 荷电状态 SOC估算 奇异值分解无迹卡尔曼滤波(SVD-UKF) 奇异值分解
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改进的基于奇异值分解的抗差容积卡尔曼滤波算法在全球定位导航中的应用 被引量:6
17
作者 王姚宇 陈仁文 张祥 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第6期2356-2362,共7页
非线性动态系统存在非线性和噪声不确定的问题,容积卡尔曼滤波对解算该类系统有较好的精度,为了提升导航系统对异常观测值的稳定性,对采样数据进行均值滤波处理,降低干扰较大的采样数据对于滤波结果的影响。用奇异值分解代替Cholesky分... 非线性动态系统存在非线性和噪声不确定的问题,容积卡尔曼滤波对解算该类系统有较好的精度,为了提升导航系统对异常观测值的稳定性,对采样数据进行均值滤波处理,降低干扰较大的采样数据对于滤波结果的影响。用奇异值分解代替Cholesky分解,改善滤波稳定性,避免先验协方差非正定而降低滤波性能。最后通过引入抗差因子调节观测协方差矩阵,再次减少观测异常值对于滤波结果的影响。采用仿真实验进行分析,改进的抗差容积卡尔曼滤波算法对于减弱异常观测值影响有良好的效果。 展开更多
关键词 容积卡尔曼滤波(CKF) 奇异值分解(SVD) 抗差算法 均值滤波
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基于卡尔曼滤波分解的配电网安全状态估计 被引量:4
18
作者 刘兴华 董思文 田佳强 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1191-1202,共12页
为使配电网在虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击下仍旧可以获得最优的状态估计,提出了一种新的状态估计算法,提高了配电网抵御FDI攻击的状态估计精度。在相量测量单元(phasor measurement units,PMU)被攻击的情况下,即测量值... 为使配电网在虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击下仍旧可以获得最优的状态估计,提出了一种新的状态估计算法,提高了配电网抵御FDI攻击的状态估计精度。在相量测量单元(phasor measurement units,PMU)被攻击的情况下,即测量值被篡改,最优卡尔曼估计可以分解为局部状态估计的加权和。该方法在某种意义上不安全,基于局部估计,提出了一种基于凸优化的方法,以取代加权和方法,将局部估计结合成一个安全的状态估计。仿真结果表明:当所有PMU量测设备都是良好时,所提的估计器与卡尔曼估计器的估计结果一致。当PMU设备被攻击造成量测量异常时,提供一个充分条件,在这个条件下安全状态估计器是稳定的。 展开更多
关键词 配电网 状态估计 安全性 卡尔曼滤波分解 虚假数据注入攻击
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动态卡尔曼滤波在导航试验状态估计中的应用 被引量:48
19
作者 刘国海 李沁雪 +1 位作者 施维 李康吉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期396-400,共5页
阐述了GPS动态试验的新方案,使用两个精度相差一个数量级的GPS接收平台,通过匀速运动车辆的DGPS及GPS的滤波对比试验,验证了卡尔曼滤波器的有效性。并针对传统EKF(extended Kalman filtering)滤波器动态滤波性能较差的缺陷,引入了一种... 阐述了GPS动态试验的新方案,使用两个精度相差一个数量级的GPS接收平台,通过匀速运动车辆的DGPS及GPS的滤波对比试验,验证了卡尔曼滤波器的有效性。并针对传统EKF(extended Kalman filtering)滤波器动态滤波性能较差的缺陷,引入了一种基于非线性思想的动态无导数卡尔曼滤波器,并对其状态方差阵及随机噪声方差阵Cholesky分解更新公式做了改进,避免了导数的运算,加快了滤波速度,有效地确保方差矩阵平方根的正定性从而抑止了发散。将这种新的卡尔曼滤波器应用于实际动态定位状态估计问题上。试验结果表明:比起传统卡尔曼滤波器,新的卡尔曼滤波器有较高的精度,实用性更强。 展开更多
关键词 全球定位系统 动态 DGPS 无导数卡尔曼滤波 Cholesky分解更新 状态估计
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基于卡尔曼滤波的信息融合算法优化研究 被引量:12
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作者 张开禾 富立 范耀祖 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第5期32-35,共4页
通过比较采用联邦卡尔曼滤波的状态向量融合和量测信息融合,得出量测信息融合优于状态向量融合,因为只有当卡尔曼滤波一致时状态向量融合才有效。采用基于最小均方差估计的观测值加权融合法融合了多传感器数据,保持了观测向量的维数。... 通过比较采用联邦卡尔曼滤波的状态向量融合和量测信息融合,得出量测信息融合优于状态向量融合,因为只有当卡尔曼滤波一致时状态向量融合才有效。采用基于最小均方差估计的观测值加权融合法融合了多传感器数据,保持了观测向量的维数。这种方法具有高效性。为了提高该算法的速度和精度,对系统的量测空间进行了等价变换,而等价系统的状态空间却没有改变。给出了等价变换前后的系统误差方差阵和状态估计均一致性的证明。把矩阵分析中的L-D分解算法运用到该算法中以避免计算矩阵的逆,从而改善了算法的稳定性和精度。举例验证了所设计算法的这些优点,给出了采用联邦卡尔曼滤波和所优化滤波算法的状态估计和误差的仿真结果,并依次进行了分析。经过这种优化,算法的精度和速度得到很大提高,已经应用到实际工程中。 展开更多
关键词 信息融合 卡尔曼滤波 等价变换 L-D分解
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