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Unknown Input Extended Kalman Filter and Applications in Nonlinear Fault Diagnosis 被引量:4
1
作者 李令莱 周东华 +1 位作者 王友清 孙德辉 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第6期783-790,共8页
未知输入观察员是为线性系统的柔韧的故障诊断的最著名的策略之一,但是非线性的案例上的研究不是足够的。在另一方面,当非线性的确定的系统的一个观察员最近被导出,扩大 Kalman 过滤器(EKF ) 在非线性的评价,和它的集中是著名的。... 未知输入观察员是为线性系统的柔韧的故障诊断的最著名的策略之一,但是非线性的案例上的研究不是足够的。在另一方面,当非线性的确定的系统的一个观察员最近被导出,扩大 Kalman 过滤器(EKF ) 在非线性的评价,和它的集中是著名的。由联合 EKF 和未知输入 Kalman 过滤器,我们建议一个柔韧的非线性的评估者把未知输入称为 EKF (UIEKF ) 并且用线性矩阵不平等(LMI ) 在一些温和条件下面作为一个非线性的柔韧的观察员证明它的集中。一个三坦克的系统的模拟“ DTS200 ”,在工艺程序的控制的一个基准,基于 UIEKF 与不确定性,和故障诊断为非线性的系统作为一个观察员表明 UIEKF 的坚韧性和有效性被发现成功。 展开更多
关键词 未知输入扩展卡尔曼滤波 收敛性分析 非线性故障诊断 线性系统
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自识别自校准Kalman滤波方法 被引量:2
2
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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基于结构随机场的桥梁移动荷载统计矩识别
3
作者 饶勇平 张富博 雷鹰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期62-69,共8页
由于结构、材料不确定等因素,桥梁结构往往具有随机性,因此,基于桥梁结构的响应识别得到的桥梁所受移动荷载也是不确定的,但相关研究还较少。为此,本文研究桥梁结构为空间随机场的情况下,有效识别移动荷载的统计矩。提出的识别方法基于... 由于结构、材料不确定等因素,桥梁结构往往具有随机性,因此,基于桥梁结构的响应识别得到的桥梁所受移动荷载也是不确定的,但相关研究还较少。为此,本文研究桥梁结构为空间随机场的情况下,有效识别移动荷载的统计矩。提出的识别方法基于桥梁结构随机场的Karhunen⁃Loeve(KL)展开、未知输入的卡尔曼滤波与改进的两点估计法的结合。桥梁结构参数为空间相关的随机场,通过KL展开将随机场转化为多随机变量的组合。在多随机变量下的不确定传播中,利用改进的两点估计法,将识别移动荷载统计矩问题转化为若干个确定性识别移动荷载识别的逆问题。采用未知输入的卡尔曼滤波进行确定性识别移动荷载,可有效估计识别移动荷载的统计矩。通过数值模拟算例验证了提出的估计方法的有效性。 展开更多
关键词 移动荷载 Karhunen⁃Loeve展开 改进两点估计法 未知激励 卡尔曼滤波
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多模型自校准Kalman滤波方法
4
作者 杨海峰 王金娜 王宇翔 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期139-145,共7页
基于自校准Kalman滤波方法和多模型估计理论,针对工程实际中未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)对系统状态方程的影响问题,提出了一种多模型自校准Kalman滤波方法。该方法同时采用自校准Kalman滤波和标准Kalman滤波进行运算,并根... 基于自校准Kalman滤波方法和多模型估计理论,针对工程实际中未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)对系统状态方程的影响问题,提出了一种多模型自校准Kalman滤波方法。该方法同时采用自校准Kalman滤波和标准Kalman滤波进行运算,并根据贝叶斯定理自动分配两种方法滤波值的权重,通过加权融合得到最终的滤波结果。与自校准Kalman滤波方法相比,多模型自校准Kalman滤波方法既能有效地补偿非零未知输入的影响,又明显改善了系统在未知输入为零时的滤波精度,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达10%以上,具有更强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自校准滤波 多模型估计 kalman滤波 未知输入 故障诊断
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多模型自校准扩展Kalman滤波方法
5
作者 杨海峰 王金娜 王宇翔 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期120-126,共7页
基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多... 基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多模型自校准Kalman滤波方法(MSKF)的适用范围扩展到了非线性领域。该方法同时采用EKF与SEKF进行计算,根据贝叶斯定理实时分配两者先验估计值的权重,通过加权融合进而得到最终的状态估计。本文方法不仅解决了非线性系统状态方程受未知输入影响时EKF滤波发散的问题,而且在未知输入为零时的滤波精度与SEKF相比也更高,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达4%,具有更强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自校准滤波 多模型估计 扩展kalman滤波 未知输入 故障诊断
原文传递
一种基于最优未知输入观测器的故障诊断方法 被引量:39
6
作者 胡志坤 孙岩 +2 位作者 姜斌 何静 张昌凡 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1225-1230,共6页
针对含有未知输入干扰和噪音的不确定动态系统,使用全阶未知输入观测器(Unknown input observer,UIO)来消除干扰项,实现状态估计,结合Kalman滤波器算法来求解状态反馈矩阵,以使得输出残差信号的协方差最小,从而增强系统对噪声的鲁棒性,... 针对含有未知输入干扰和噪音的不确定动态系统,使用全阶未知输入观测器(Unknown input observer,UIO)来消除干扰项,实现状态估计,结合Kalman滤波器算法来求解状态反馈矩阵,以使得输出残差信号的协方差最小,从而增强系统对噪声的鲁棒性,实现了一种基于最优未知输入观测器的残差产生器.采用极大似然比(Generalized likelihood ratio,GLR)的方法对残差信号进行评估,通过设定的阈值来提高诊断率.最后以风力发电机组传动系统出现加性传感器故障和乘性传感器故障为例,进行了残差信号的仿真,仿真结果说明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 故障诊断 未知输入观测器 kalman滤波器 极大似然比
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基于UIO/双KF的4WID-EV驱动轮纵向力估计 被引量:8
7
作者 徐兴 陈特 +1 位作者 陈龙 蒋侃 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1095-1100,共6页
四轮独立驱动电动汽车(4WID-EV)能独立实现4个轮胎纵向力的控制与分配,实时保证电动汽车的最佳运行状态。基于单个驱动轮的动力学和轮毂电机特性建立了驱动轮模型,采用电流、电压、转速等常用参数设计轮胎纵向力估计模型。考虑系统结构... 四轮独立驱动电动汽车(4WID-EV)能独立实现4个轮胎纵向力的控制与分配,实时保证电动汽车的最佳运行状态。基于单个驱动轮的动力学和轮毂电机特性建立了驱动轮模型,采用电流、电压、转速等常用参数设计轮胎纵向力估计模型。考虑系统结构参数的不确定性和传感器噪声干扰,将驱动轮纵向力估计与干扰分离,基于卡尔曼滤波算法,设计了驱动轮纵向力-未知输入观测器。仿真和台架道路模拟试验结果表明,设计的观测系统能实时估计驱动轮纵向力,且具有较高的估计精度和抗干扰性,能满足四轮独立驱动电动汽车动力学控制要求。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车 轮胎纵向力估计 未知输入观测器 卡尔曼滤波器
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输入未知条件下基于自适应广义卡尔曼滤波的结构损伤识别 被引量:6
8
作者 穆腾飞 周丽 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期827-834,共8页
发展一种输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波(Adaptive Extended Kalman Filter with Unknown Inputs,AEKF-UI)方法,在线复合反演系统参数与未知输入,结合基于改进粒子群优化算法的自适应技术实现系统时变参数追踪,进而识别结构损伤... 发展一种输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波(Adaptive Extended Kalman Filter with Unknown Inputs,AEKF-UI)方法,在线复合反演系统参数与未知输入,结合基于改进粒子群优化算法的自适应技术实现系统时变参数追踪,进而识别结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。建立基础隔震结构实验模型及理论模型,其中隔震层的非线性动力学特性通过Bouc-Wen模型描述。对基础隔震结构进行振动实验研究,采用刚度元件装置模拟时间、位置和程度不同的结构损伤,基于测得的加速度响应和AEKF-UI方法进行实时系统参数与未知输入的同步反演。研究结果表明:在两种典型地震波激励下,AEKF-UI方法得到的识别值与参考值相一致,验证了该方法在系统辨识中的有效性和准确性。 展开更多
关键词 损伤识别 结构健康监测 广义卡尔曼滤波 未知输入 自适应追踪
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基于无偏线性最优估计的PET图像重建 被引量:1
9
作者 王宏霞 徐英婕 +1 位作者 赵云波 张文安 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第1期165-169,共5页
正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)技术在实体肿瘤的定性诊断和病灶转移的检查中具有举足轻重的作用,因此非常有必要提高PET的成像质量。然而,已有的迭代重建算法基本上都严重依赖于PET的线性模型。考虑到探测器效... 正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)技术在实体肿瘤的定性诊断和病灶转移的检查中具有举足轻重的作用,因此非常有必要提高PET的成像质量。然而,已有的迭代重建算法基本上都严重依赖于PET的线性模型。考虑到探测器效率、探测系统的几何尺寸、生物组织对光子的衰减以及散射效应等诸多物理因素,该模型无法真实地刻画示踪剂与正弦图数据之间的复杂关系。文中首先提出了一种新的观测模型,通过在原来的线性模型中引入未知输入项来刻画示踪剂与正弦图数据之间的关系。该项由两部分组成:1)系数矩阵,用于进一步描述投影的线性部分;2)未知输入,用于刻画示踪剂的浓度分布和投影数据之间的一些非线性关系。在此新模型的基础上,PET图像重构问题被转化成一个线性无偏的最优估计问题。然后,给出了具有待定增益的线性迭代估计模型,通过将正弦数据向未知输入项的系数矩阵的零空间零域上进行投影,消除了未知输入给线性最优估计带来的困难,借助卡尔曼滤波的设计思路,推导出了前述的估计增益。基于此估计模型,提出了一种基于无偏线性最优估计的重建算法。最后,通过仿真实验,将所提重建算法与期望极大估计算法(Expectation-Maximization reconstruction,EM)、核化的EM算法(Kernel method,KEM)以及基于标准卡尔曼滤波(Kalman Filtering method,KF)的重建算法从均方误差(Mean Square Error,MSE)、信噪比(Signal-Noise-Rate,SNR)两个方面进行了比较。实验结果表明:与其他3种算法相比,所提算法重建的图像具有更大的信噪比、更小的均方误差,视觉上更加清晰,更好地重建了肿瘤的形状和尺寸,因此具有更好的重构质量。 展开更多
关键词 最优估计 未知输入 无偏估计 卡尔曼滤波
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未知激励下的无迹卡尔曼滤波新方法 被引量:3
10
作者 郑翥鹏 邱昊 +3 位作者 夏丹丹 雷鹰 刘德全 程棋锋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期29-35,48,共8页
无迹卡尔曼滤波(UKF)是一种识别非线性系统的有效方法,然而传统的 UKF 方法需要观测外部激励,这限制了 UKF 的应用范围。迄今为止,国内外对未知激励情况下的 UKF 方法的研究还非常少。该文在传统 UKF的基础上,推导出在未知激励情况下的... 无迹卡尔曼滤波(UKF)是一种识别非线性系统的有效方法,然而传统的 UKF 方法需要观测外部激励,这限制了 UKF 的应用范围。迄今为止,国内外对未知激励情况下的 UKF 方法的研究还非常少。该文在传统 UKF的基础上,推导出在未知激励情况下的无迹卡尔曼滤波(UKF-UI)方法的递推公式,通过对观测误差的最小化,利用非线性方程求解,识别未知外部激励,进而识别非线性结构系统状态与结构未知参数。进一步采用融合部分观测的加速度响应及位移响应,消除识别结果的漂移问题。分别通过白噪声和未知地震作用下识别非线性迟滞模型的两个数值算例,考虑观测噪声对非线性系统进行识别,从而验证提出新方法的有效性。结果表明,该文所提出的 UKF-UI 方法,能够在部分观测结构系统响应的情况下,有效地识别非线性结构参数和未知激励。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波(UKF) 未知激励 系统识别 非线性系统 部分观测
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基于未知输入的PET医学图像重构
11
作者 王宏霞 徐英婕 +1 位作者 赵云波 张文安 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第12期1184-1192,共9页
正电子发射断层成像(PET)扫描技术是一项能够反映组织代谢水平的显像技术,对实体肿瘤的定性诊断和病灶转移的检查准确率较高。本文提出了一种PET图像的重建算法来提高PET图像的质量。考虑到大多已有重建算法的图像质量严重依赖于PET的... 正电子发射断层成像(PET)扫描技术是一项能够反映组织代谢水平的显像技术,对实体肿瘤的定性诊断和病灶转移的检查准确率较高。本文提出了一种PET图像的重建算法来提高PET图像的质量。考虑到大多已有重建算法的图像质量严重依赖于PET的线性测量模型,而该模型与实际情况不符,通过引入未知输入项,本文提出了一种新的测量模型。该未知输入项由2部分组成一部分是未知输入的输入矩阵,用以描述测量模型中投影矩阵的不确定性;另一部分是未知输入,用于刻画被干扰了的示踪剂浓度和一些未建模信息。在此新模型的基础上,利用最优估计理论,提出了一种不同于已有算法的重建算法,同时重构出了未知输入和示踪剂的浓度分布。最后通过实验验证了该算法比其他常用算法能更好地重建PET图像。 展开更多
关键词 未知输入 最优估计 卡尔曼滤波 重建算法 正电子发射断层成像(PET)
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考虑结构质量未知的非链式结构系统识别方法
12
作者 林英 陈泽宁 雷鹰 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期525-532,共8页
目前已发展了许多基于结构振动响应进行结构系统识别的方法,但这些方法大都假定结构质量已知.虽然有部分学者研究涉及到质量未知的结构系统识别,但提出的方法还需要观测结构全部响应,尤其大多数为链式结构识别,对非链式结构研究很少.本... 目前已发展了许多基于结构振动响应进行结构系统识别的方法,但这些方法大都假定结构质量已知.虽然有部分学者研究涉及到质量未知的结构系统识别,但提出的方法还需要观测结构全部响应,尤其大多数为链式结构识别,对非链式结构研究很少.本文针对这些不足,研究考虑结构质量未知的非链式结构系统的识别,提出基于扩展卡尔曼滤波(EKF)方法,仅需要观测梁结构部分加速度响应,可同时识别结构的位移速度响应状态与未知的结构质量、刚度、阻尼参数.进一步推广了外激励未知情况下的扩展卡尔曼滤波(EKF-UI)方法,融合观测的结构部分加速度与应变响应,同时识别结构的位移速度响应状态与未知的结构质量、刚度和阻尼参数.并分别采用简支梁在已知和未知外激励下结构系统的识别算例,验证提出的两种方法的有效性. 展开更多
关键词 未知结构质量 扩展卡尔曼滤波 系统识别 未知激励
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火星进入段探测器自校准状态估计 被引量:1
13
作者 傅惠民 娄泰山 肖强 《深空探测学报》 2015年第3期224-228,共5页
由于大气密度、气动参数、突风和沙尘暴等因素的影响,火星探测器在进入段高速飞行的动力学模型中往往带来未知输入,这些未知输入使传统的滤波方法出现较大的偏差。研究采用一种新的自校准扩展Kalman滤波方法,对火星进入段的探测器进行... 由于大气密度、气动参数、突风和沙尘暴等因素的影响,火星探测器在进入段高速飞行的动力学模型中往往带来未知输入,这些未知输入使传统的滤波方法出现较大的偏差。研究采用一种新的自校准扩展Kalman滤波方法,对火星进入段的探测器进行状态估计,可以成功地消除这些未知输入带来的影响。数值仿真结果表明,该方法能有效提高导航精度。 展开更多
关键词 火星探测 火星进入段 未知输入 状态估计 自校准扩展kalman滤波
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基于输入估计方法的振动主动控制试验研究
14
作者 邵敏强 陈卫东 陈前 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期172-177,共6页
针对基于随机游走和输入估计策略的振动主动控制方法进行试验研究。该方法涉及的动力学模型既依赖于受控系统的基本物理参数,又与未知的外扰激励密切相关。采用模态识别方法离线辨识系统的物理参数,以获得系统状态方程;再利用随机游走... 针对基于随机游走和输入估计策略的振动主动控制方法进行试验研究。该方法涉及的动力学模型既依赖于受控系统的基本物理参数,又与未知的外扰激励密切相关。采用模态识别方法离线辨识系统的物理参数,以获得系统状态方程;再利用随机游走模型将未知外扰视为辅助状态量构造新的状态方程,并借助Kalman滤波原理对新状态方程中未知状态进行估计,得到未知状态和外扰估计值。根据系统已知的测量输出、未知状态及外扰的估计值构造目标函数,应用LQG方法求解控制器增益,得到考虑未知外扰的最优控制输入。以柔性悬臂梁模型作为受控对象,对其实施振动主动控制,试验结果表明,该控制方法能有效抑制模型的前四阶模态振动,尤其对低阶模态控制,其效果远优于经典LQG控制方法。 展开更多
关键词 振动主动控制 最优控制 输入估计 kalman滤波 未知外扰
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基于卡尔曼滤波器组的多重故障诊断方法研究 被引量:7
15
作者 符方舟 王大轶 李文博 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期586-593,共8页
针对缺乏有效的用于处理多重(两重及以上)加性故障隔离问题的诊断方法的现状,本文提出了一种新的基于卡尔曼滤波器组的控制系统多重故障的检测与隔离算法.通过构造多个结构不同的卡尔曼滤波器并设计相应的残差,使得每个残差仅对执行机... 针对缺乏有效的用于处理多重(两重及以上)加性故障隔离问题的诊断方法的现状,本文提出了一种新的基于卡尔曼滤波器组的控制系统多重故障的检测与隔离算法.通过构造多个结构不同的卡尔曼滤波器并设计相应的残差,使得每个残差仅对执行机构或传感器某个故障敏感而对其余故障不敏感,最终实现多重故障检测与隔离.除此之外,通过理论推导以及仿真分析,证明了所提出的故障检测与隔离算法的优越性. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波器组 多重故障 未知输入卡尔曼滤波器 加性故障 故障检测与隔离
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线性离散随机系统输入和状态的多步估计方法及应用 被引量:4
16
作者 吉浩日 席裕庚 +1 位作者 李德伟 薛蕾 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期54-60,共7页
具有未知输入的系统的状态估计问题已经在过去几十年里引起了相当的关注.本文对于线性离散随机系统提出了一种基于多步信息的输入和状态同步估计方法.首先,采用多步信息的最小方差方法来获得未知输入.由于引入了包含多个时间步骤的扩张... 具有未知输入的系统的状态估计问题已经在过去几十年里引起了相当的关注.本文对于线性离散随机系统提出了一种基于多步信息的输入和状态同步估计方法.首先,采用多步信息的最小方差方法来获得未知输入.由于引入了包含多个时间步骤的扩张状态和测量向量而计算多步信息,使估计结果与一步估计相比减少了对噪声的敏感性.其次,利用输入估计值和卡尔曼滤波估计过去和当前的状态.该方法在未知输入维数等于状态维数时仍然有良好的估计效果.数值仿真验证了提出的估计方法的有效性.最后,该方法应用于厌氧消化过程反应罐中的溶解甲烷和二氧化碳的浓度估计以验证方法的实用性. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 状态估计 未知输入估计 厌氧消化过程
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基于NUIO的无人机作动器故障检测 被引量:1
17
作者 张鹤 钟麦英 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1300-1306,共7页
针对受未知气流干扰与随机噪声影响的无人机纵向系统进行作动器故障检测研究.在建立固定翼式无人机非线性系统纵向模型的基础上,设计了基于容积卡尔曼滤波(CKF)的非线性未知输入观测器(NUIO).通过构造未知输入观测器结构来解耦未知气流... 针对受未知气流干扰与随机噪声影响的无人机纵向系统进行作动器故障检测研究.在建立固定翼式无人机非线性系统纵向模型的基础上,设计了基于容积卡尔曼滤波(CKF)的非线性未知输入观测器(NUIO).通过构造未知输入观测器结构来解耦未知气流干扰对残差的影响,同时,CKF被算法用于求解观测器增益矩阵,实现了在未知气流干扰解耦情况下残差对随机噪声的鲁棒性.最后,利用残差χ2检验方法判断故障是否发生.仿真结果表明:此方法能有效解耦未知干扰对残差的影响,并快速、准确地检测出了无人机作动器故障. 展开更多
关键词 无人机 故障检测 容积卡尔曼滤波 非线性未知输入观测器 χ2检验
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基于改进观测方程的非线性恢复力免模型识别方法 被引量:2
18
作者 齐梦晨 张肖雄 贺佳 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2729-2737,共9页
现有的非线性恢复力参数化识别方法需已知非线性模型,并明确模型中参数的物理意义,而非参数化方法(如基于各类多项式的识别方法)往往难以准确识别突变处的恢复力。为进一步改进方法,提出一种非线性恢复力免模型识别法。该方法利用改进... 现有的非线性恢复力参数化识别方法需已知非线性模型,并明确模型中参数的物理意义,而非参数化方法(如基于各类多项式的识别方法)往往难以准确识别突变处的恢复力。为进一步改进方法,提出一种非线性恢复力免模型识别法。该方法利用改进的观测方程,将非线性恢复力视作虚拟外激励,无需对非线性恢复力做参数化或非参数化模型假设,利用最小二乘和扩展卡尔曼滤波原理,同步识别结构参数和非线性恢复力,并且通过多次整体迭代保证识别结果稳定收敛。以含有Bingham模型和分段线性系统的5层框架数值模型为例,验证了该方法的有效性,并将其识别结果与基于切比雪夫多项式模型的非参数化识别方法进行对比,体现了该方法在识别恢复力非平滑处的优越性。 展开更多
关键词 非线性恢复力 全局迭代 扩展卡尔曼滤波 虚拟外激励 免模型识别
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Recursive Filter with Partial Knowledge on Inputs and Outputs
19
作者 Jinya Su Baibing Li Wen-Hua Chen 《International Journal of Automation and computing》 EI CSCD 2015年第1期35-42,共8页
This paper investigates the problem of state estimation for discrete-time stochastic linear systems, where additional knowledge on the unknown inputs is available at an aggregate level and the knowledge on the missing... This paper investigates the problem of state estimation for discrete-time stochastic linear systems, where additional knowledge on the unknown inputs is available at an aggregate level and the knowledge on the missing measurements can be described by a known stochastic distribution. Firstly, the available knowledge on the unknown inputs and the state equation is used to form the prior distribution of the state vector at each time step. Secondly, to obtain an analytically tractable likelihood function, the effect of missing measurements is broken down into a systematic part and a random part, and the latter is modeled as part of the observation noise. Then, a recursive filter is obtained based on Bayesian inference. Finally, a numerical example is provided to evaluate the performance of the proposed methods. 展开更多
关键词 BAYESIAN INFERENCE kalman filter MISSING measurements state estimation unknown inputS
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自校准Kalman滤波方法 被引量:9
20
作者 傅惠民 吴云章 +1 位作者 娄泰山 肖强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1363-1368,共6页
提出一种自校准Kalman滤波方法(SKF),建立SKF模型及其滤波递推算法.在深空探测、发动机故障诊断等许多工程实际中,由于未知输入(如突风、故障、未知的系统误差等)的影响,传统的Kalman滤波方法在滤波递推过程中会产生较大误差.文中提出... 提出一种自校准Kalman滤波方法(SKF),建立SKF模型及其滤波递推算法.在深空探测、发动机故障诊断等许多工程实际中,由于未知输入(如突风、故障、未知的系统误差等)的影响,传统的Kalman滤波方法在滤波递推过程中会产生较大误差.文中提出的自校准Kalman滤波方法能够自动补偿这种未知输入的影响,提高滤波精度.从某飞行器仿真中可以看到,SKF的滤波误差均值和方差分别比传统的Kalman滤波方法降低了400%和300%以上,有效地改善了滤波效果.并且该方法计算简单,便于工程应用. 展开更多
关键词 自校准kalman滤波 未知输入 滤波精度 故障诊断 深空探测
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