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一种基于UPF的轴承剩余寿命预测方法 被引量:21
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作者 文娟 高宏力 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期208-213,243,共7页
剩余寿命预测能够确保系统的安全性、可用性与高效工作,并且能够降低维修费用,因而成为状态维修中的一个重要课题。基于模型的寿命预测方法主要包含两部分内容:退化模型构建和系统状态估计。粒子滤波算法(PF)是一种广泛用于系统状态估... 剩余寿命预测能够确保系统的安全性、可用性与高效工作,并且能够降低维修费用,因而成为状态维修中的一个重要课题。基于模型的寿命预测方法主要包含两部分内容:退化模型构建和系统状态估计。粒子滤波算法(PF)是一种广泛用于系统状态估计的方法,已经应用于轴承剩余寿命预测中,但PF方法存在粒子退化问题。提出一种基于无迹粒子滤波算法(UPF)的轴承剩余寿命预测方法。利用随机过程模型对轴承退化过程进行建模,再利用UPF算法对轴承的退化状态进行追踪,并更新模型参数。使用试验数据对提出方法进行验证,结果表明:与PF方法相比,该方法能在一定程度上降低粒子退化程度,进而更加准确地预测轴承剩余寿命。 展开更多
关键词 状态维修 无迹粒子滤波(upf) 轴承 剩余寿命预测 随机过程模型
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基于改进的无迹粒子滤波算法的列车组合定位方法研究 被引量:1
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作者 董昱 李慧娟 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第3期251-254,共4页
列车实时定位是保证列车安全运行的重要环节。随着北斗卫星导航系统的发展,北斗卫星已逐步具备应用于列车定位的能力。针对北斗导航定位系统的特点及存在的问题,将SINS系统作为其补充定位方式。由于传统滤波算法在进行状态估计时仍存在... 列车实时定位是保证列车安全运行的重要环节。随着北斗卫星导航系统的发展,北斗卫星已逐步具备应用于列车定位的能力。针对北斗导航定位系统的特点及存在的问题,将SINS系统作为其补充定位方式。由于传统滤波算法在进行状态估计时仍存在粒子退化现象,为了进一步提高估计性能,提出了基于人工免疫无迹粒子滤波算法(AI-UPF)的列车组合定位方法。将人工免疫算法引入UPF算法的重采样过程,对粒子进行克隆和变异,改善了样本集的多样性,减轻了退化现象的影响。用该方法和UPF算法分别对北斗/SINS列车组合定位系统进行仿真实验。结果表明,AI-UPF算法能进一步减小定位误差,滤波效果较好。 展开更多
关键词 无迹粒子滤波(upf) 粒子退化 人工免疫 组合定位
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IMM-UPF算法在机动目标跟踪中的研究 被引量:3
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作者 曹洁 文如泉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第28期240-243,共4页
为解决机动目标跟踪的非线性和噪声不确定等问题,提出了一种新的滤波算法:融合了交互式多模型(IMM)、粒子滤波(PF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)的IMM-UPF算法。该算法采用多模型结构以跟踪目标的任意机动,粒子滤波能处理非线性、非高斯问题,... 为解决机动目标跟踪的非线性和噪声不确定等问题,提出了一种新的滤波算法:融合了交互式多模型(IMM)、粒子滤波(PF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)的IMM-UPF算法。该算法采用多模型结构以跟踪目标的任意机动,粒子滤波能处理非线性、非高斯问题,而采用UKF产生粒子,由于考虑了当前观测值,使得粒子的分布更接近后验概率密度分布,克服粒子的退化现象,从而提高估计精度。系统的模型集根据实际的目标系统设计了三个非线性模型。通过实例仿真,结果证明了IMM-UPF算法的有效性,且其性能优于PF、UPF算法。 展开更多
关键词 目标跟踪 交互式多模型 粒子滤波 交互式多模型无迹卡尔曼滤波(IMM.upf)
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改进的UPF在GPS/INS导航中的应用
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作者 马春来 朱立新 +1 位作者 孟 耿晓娟 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第7期254-258,共5页
针对UPF(Unscented Particle Filter)由于计算量大而难以应用于GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)组合导航中的问题,提出一种基于全局采样的UPF算法。结合了最新的量测值,对粒子集整体利用一次UKF(Unscent... 针对UPF(Unscented Particle Filter)由于计算量大而难以应用于GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)组合导航中的问题,提出一种基于全局采样的UPF算法。结合了最新的量测值,对粒子集整体利用一次UKF(Unscented Kalman Filter)算法产生建议分布,免去了UPF中对每个粒子循环套用UKF的环节,省去了重采样步骤,减少了UPF的计算量。仿真实验采用以伪距为观测量的状态变量为10维的非线性模型,结果表明,改进的UPF与PF相比,具有更高的估计精度,与UPF相比,具有更小的计算量,能够解决UPF难以应用于GPS/INS组合导航中的问题。 展开更多
关键词 无迹粒子滤波算法(upf) 建议分布 全局采样 全球定位系统 惯性导航系统(GPS INS) 组合导航
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大失准角SINS初始对准的UPF算法
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作者 王磊 万超 《山东工业技术》 2015年第9期160-161,283,共3页
针对大失准角条件下捷联惯导系统(SINS)初始对准误差模型呈严重非线性的特点,设计了大失准角SINS的无迹粒子滤波(UPF)初始对准算法;并针对UPF算法实时性不强的特点,采用残差系统重采样对其重采样方法进行改进;再结合三轴转台静基座采集... 针对大失准角条件下捷联惯导系统(SINS)初始对准误差模型呈严重非线性的特点,设计了大失准角SINS的无迹粒子滤波(UPF)初始对准算法;并针对UPF算法实时性不强的特点,采用残差系统重采样对其重采样方法进行改进;再结合三轴转台静基座采集得到的实测数据,分别进行了UPF和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法仿真,仿真结果表明:UPF算法比UKF算法具有更高的对准精度和更快的对准速度;改进后的UPF算法在对准精度上略差一些,但比原算法具有更强的实时性。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 大失准角 初始对准 upf滤波 重采样
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无迹卡尔曼滤波和无迹粒子滤波在惯导初始对准中的应用对比 被引量:5
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作者 蒋治宇 郭承军 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第7期267-270,共4页
捷联惯性导航系统是新型航位推算系统,在惯导系统执行工作任务之前需要进行初始对准,以保证系统的正常运行。对捷联式惯导系统,初始对准就是确定初始时刻的姿态阵,利用惯性元件的输出信息,选用合适的滤波方法,将计算的导航坐标系与真实... 捷联惯性导航系统是新型航位推算系统,在惯导系统执行工作任务之前需要进行初始对准,以保证系统的正常运行。对捷联式惯导系统,初始对准就是确定初始时刻的姿态阵,利用惯性元件的输出信息,选用合适的滤波方法,将计算的导航坐标系与真实导航坐标系的失准角估计出来,来修正姿态矩阵,使计算坐标系与真实坐标系尽可能重合。在实际的导航系统中,状态方程和量测方程通常都是非线性的,对于非线性特性,传统的解决方法是利用EKF滤波算法,但它只适用于弱非线性模型的估计,系统的非线性越强,引起的估计误差就越大,甚至会引起滤波发散。为此提出两种滤波算法无迹卡尔曼滤波UKF与无迹粒子滤波UPF,并将两者进行了仿真对比,结果表明(UPF)算法比(UKF)算法收敛速度更快,估计精度更高。 展开更多
关键词 捷联惯导(SINS) 初始对准 滤波 无迹卡尔曼滤波(UKF) 无迹粒子滤波(upf)
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腐蚀管道剩余寿命概率密度分布预测 被引量:2
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作者 骆正山 彭红发 +1 位作者 王小完 张新生 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2683-2689,共7页
油气管道由于多种因素的作用在服役期间会不断发生性能退化,管道的可靠性也会随着降低,提出通过维纳(Wiener)过程描述管道退化过程,采用无迹粒子滤波(Unscented Particle Filter,UPF)估计模型未知参数,预测管道剩余寿命(Remaining Usefu... 油气管道由于多种因素的作用在服役期间会不断发生性能退化,管道的可靠性也会随着降低,提出通过维纳(Wiener)过程描述管道退化过程,采用无迹粒子滤波(Unscented Particle Filter,UPF)估计模型未知参数,预测管道剩余寿命(Remaining Useful Life,RUL)。根据历史数据和管道腐蚀机理建立维纳退化模型,利用UPF更新漂移参数和扩散参数,估计管道的腐蚀状态,获得RUL概率密度函数及预测值。以某腐蚀油气管道为例,验证Wiener-UPF模型的可靠性和精确性。结果表明:Wiener-UPF模型预测管道剩余寿命在各检测时刻的相对误差均低于其他预测模型,为油气管道制定维修策略提供依据。 展开更多
关键词 安全工程技术科学 维纳过程 无迹粒子滤波(upf)算法 剩余寿命(RUL) 腐蚀管道
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带末端角度约束的空地反辐射导弹被动制导律
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作者 李解 雷虎民 +1 位作者 李炯 翟岱亮 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期594-600,共7页
针对被动跟踪问题,结合UKF和PF滤波各自优点,采用了UPF滤波器对弹目相对运动信息进行了精确估计。针对滤波器估计过程中,对系统状态可观测性的要求,在分析了系统可观测条件的基础上,结合空地反辐射导弹特点,设计了一种带末端角度约束,... 针对被动跟踪问题,结合UKF和PF滤波各自优点,采用了UPF滤波器对弹目相对运动信息进行了精确估计。针对滤波器估计过程中,对系统状态可观测性的要求,在分析了系统可观测条件的基础上,结合空地反辐射导弹特点,设计了一种带末端角度约束,且能够增强系统状态可观测性的被动制导律。仿真结果表明,UPF滤波器结合所设计的被动制导律能有效准确地估计弹目相对运动信息,实现了精确制导,同时能有效地约束末端攻击角度,保证了空地反辐射导弹的杀伤效果。 展开更多
关键词 末端角度约束 upf滤波 滑模制导律 被动制导
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基于UPF-BP神经网络的视频跟踪研究 被引量:2
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作者 王成儒 成润 《电子技术(上海)》 2009年第3期81-83,共3页
本文提出一种UPF粒子滤波与BP神经网络相结合方法用来跟踪运动背景下的视频多运动目标,该方法可以处理尺寸变换问题,从而可以鲁棒地跟踪目标。这种算法可以把最新的观测考虑进去,跟踪目标既可以是刚性目标,也可以是非刚性目标,并且跟踪... 本文提出一种UPF粒子滤波与BP神经网络相结合方法用来跟踪运动背景下的视频多运动目标,该方法可以处理尺寸变换问题,从而可以鲁棒地跟踪目标。这种算法可以把最新的观测考虑进去,跟踪目标既可以是刚性目标,也可以是非刚性目标,并且跟踪算法可以实时实现。 展开更多
关键词 upf粒子滤波 BP神经网络 颜色直方图
原文传递
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