未知噪声协方差的自适应容积卡尔曼滤波

针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波.首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的过程噪声协方差Q估计方法;然后采用残差序列对测量噪声协方差进行估计,利用加权因子将当前的噪声协方差矩阵与估计值组合成为新的测量噪声协方差阵R,有效避免了不准确状态估计的局限性.仿真结果表明:在时变噪声协方差的条件下,所提出的自适应容积卡尔曼算法的跟踪精度明显提高.     

有色噪声自适应滤波的研究

本文利用复杂输出相关法解决测量噪声为有色且无任何先念知识的一种自适应滤波方法.该方法对处理有色噪声的滤波不采用扩大状态变量的方法,采用等效观测方程的方法,使得计算没有复杂化,滤波器的维数没有增加,并通过实例模型进行计算,表明该方法可行.     

基于信号的多谱勒特性的盲自适应波达方向估计法

提出信号波达方向（Direction of Arrive)估计,在未知阵列流形（Arrays manifold)响应条件和未知背景噪声环境下,利用信号的多谱勒特性实现信号的波达方向的盲自适应估计,即自适应调整波束使波束函数与单位多谱勒复指数函数在均方误差条件下相差最小。理论分析表明,该方法能很好地逼近阵列流形条件下的波达方向估计精度,能应用于复杂噪声环境,以及在一定程度上减小信号相消现象。此外,该方法还具有很强的鲁棒性。仿真实验证实了理论分析。     

未知非线性系统的神经网络自适应鲁棒控制

针对一类未知非线性系统,基于神经网络理论提出一种间接自适应控制方法,该方法不仅保证了闭环系统的稳定,而且使外部干扰、神经网络逼近误差对跟踪误差的影响衰减到给定的水平.     

一类参数未知混沌系统的自适应稳定控制

研究了一类参数未知混沌系统的混沌控制问题,利用反馈控制方法设计了一种简单的控制器,并用李雅普诺夫方法证明了在混沌控制器作用下,实现了系统在平衡点稳定控制.数值仿真结果表明,所设计的混沌控制器有效性,所给出的方法同样适用于Chen系统、Lv系统等混沌系统的控制.     

有色噪声下的卡尔曼滤波

以平台式惯导系统为例 ,论述了如何用卡尔曼滤波技术处理有色噪声 .     

具有未知输入非线性系统的自适应观测器设计

针对具有未知输入和传感器噪声的的非线性系统,讨论了基于T-S(Takagi-Sugeno)模型的未知输入观测器设计方法.首先,给出了基于非线性系统构造T-S模型系数矩阵的计算方法.然后,以T-S模型作为设计模型,通过扩展传感器噪声为辅助状态向量的方式,将系统扩展为增维系统.继而,针对T-S模型,设计模糊自适应观测器以达到对非线性系统状态,未知输入和传感器噪声同时估计之目的.为此,基于线性矩阵不等式,给出了观测器存在的充分性条件.最后,通过实例仿真验证了此方法的有效性.     

一个参数未知的网格多涡卷超混沌系统的自适应同步

提出一个网格多涡卷超混沌系统,该系统在x,y两个方向上扩展鞍焦平衡点,可产生任意个数的涡卷.通过Lyapunov指数谱、平衡点、分岔图、复杂度等动力学分析,系统在较大的参数区间内呈超混沌状态,且随着涡卷数的增加,系统的复杂度和最大Lyapunov指数均明显增加,系统的动力学行为变得更复杂.根据Lyapunov指数稳定理...     

控制方向未知的非线性系统切换自适应全局快速有限时间控制

提出一种新的切换自适应全局快速有限时间控制方法,设计控制方向未知的非线性系统切换自适应快速有限时间控制器.通过有限时间切换律,自适应调整切换参数,使控制器的控制方向依提出的方向进行切换,能更快找到正确的控制方向.仿真结果表明:所设计的控制器能保证系统的所有状态在有限时间内收敛至平衡点,且有更快的收敛速度.     

一类参数未知混沌系统的自适应控制

基于主动的Backstepping控制方法,通过引入自适应控制,在线辨识系统的参数,设计自适应控制器;对一类含有未知参数的混沌系统进行控制,使被控系统能够稳定到任意点.同时,基于Lyapunov稳定性理论,分析系统的稳定性.该控制方法对于具有严格参数反馈形式的系统,以及非严格参数反馈形式系统均适用.数值仿真结果验证了该控制方法的有效性,系统在控制器的作用下能快速稳定到期望点.     

自适应Kalman滤波器在红外夜视跟踪系统中的研究

针对红外夜视系统背景较复杂,直角坐标系下的卡尔曼滤波容易发散,且影响滤波精度的特点,在分析自适应卡尔曼滤波算法优缺点的基础上,提出了一种针对红外夜视系统目标跟踪的自适应卡尔曼滤波算法,此算法利用投影分析法获得目标位置坐标.还对虚拟噪声进行估计,补偿系统的线性误差,消减系统观测误差,并对算法进行了仿真.仿真结果表明,该算...     

自适应卡尔曼滤波在供水管网爆管预警的应用

根据Supervisory Control and Data Acquisition （SCADA）系统异常监测值能及时预警供水管网爆管,但由于用水周期变化、随机波动及监测误差,导致实际中很难预警较小爆管。针对该难题,开展了基于自适应卡尔曼滤波的供水管网爆管信号识别研究,提出将历史监测数据按用水周期分解,采用自适应卡尔曼滤波结合平均低通滤波对管网供水量进行实时估计,根据监测值与估计值的差,预警爆管、估算爆管流量。分别采用仿真数据与实测数据验证所提出方法,结果表明,所提出方法可用于实际供水管网爆管预警;对所采用实测数据,爆管预警精度约为最大时水量的9%;此外,实际爆管预警精度主要取决于用水量本身的随机波动,同时与监测数据采样频率相关。     

基于自适应卡尔曼滤波的时变结构参数估计

在许多情况下,对于非平稳或性能随时间发生变化的结构,要求对结构的参数进行实时的跟踪与识别,此时传统的递推算法．如卡尔曼滤波等方法就不再适用,而需要采用具有一定跟踪能力的自适应递推算法．本文对自适应卡尔曼滤波方法在时变结构参数估计中的应用进行了分析,并对其跟踪性能进行了探讨．     

Kalman滤波在辐射图像降噪处理中的应用

为改善辐射图像质量,提出了一种基于Kalman滤波的降噪算法。该方法分析了辐射图像背景噪声的特征,在合理假设其为一阶Gaussian有色噪声的基础上改写了图像的观测方程;同时,采取NSHP(non-symmetrichalfplane)模型来构造图像的过程方程。然后使用Kalman滤波算法对图像进行滤波。实验结果表明,该方法有效减弱了辐射图像中混有的噪声,和传统滤波方法相比,更好地保持了图像的细节信息,体现了自适应的优点。这表明了Kalman滤波在辐射图像降噪处理中的潜力。     

基于自适应Kalman滤波的输油管道状态估计

通过离散化输油管道瞬变流动控制方程,基于扩展Kalman滤波方法,用带有未知时变噪声统计的虚拟噪声补偿线性化模型误差,构造了鲁棒自适应Kalman滤波器,以进出口压力及站间测量点为系统的输入与输出向量,对输油管道进行状态估计,并将状态估计结果与实际运行采集数据进行对比.结果表明,该滤波器迭代收敛速度较快,其误差控制在3%以内.     

一类线性系统卡尔曼滤波器自适应算法

为了解决实际线性系统中系统噪声方差和观测噪声方差未知的问题,提出了一种新的卡尔曼滤波自适应算法,利用新息序列的方差, 可以在系统的自身计算过程中逐步估计并校正系统噪声方差和观测噪声方差.系统模拟显示,估计的系统噪声方差和观测噪声方差均收敛于实际的系统噪声方差和观测噪声方差,而且收敛速度比传统卡尔曼滤波要快.     

基于交互多模型无味卡尔曼滤波的移动机器人故障诊断

为了快速、准确地诊断出移动机器人的故障,将交互多模型算法和无味卡尔曼滤波(IMM_UKF)结合起来,通过各个故障模型的概率大小来判断故障是否发生。仿真结果证明,IMM_UKF的估计准确度要高于IMM_EKF,能够准确判断故障。     

自适应噪声抵消语声增强的实时后处理算法

对自适应噪声抵消系统中两种噪声相关性较弱的情况，采用相干函数作为频域增益因子，对自适应噪声抵消作进一步处理（或后处理），以改善语声增强效果，提出一种实 时迭代算法取代现有的基于短时傅氏变换的算法，新算法可简化计算且便于与自适应系统一起实时实现，在计算机实验中，后处理算法的有效性得到了验证。     

基于自适应扩展Kalman滤波器的永磁同步电机无速度传感器控制

通过引入一种基于Sage-Husa噪声估计器的自适应扩展Kalman滤波器,给出了一种永磁同步电机无速度传感器控制方案.选取定子固定坐标系下的电机模型,首先得到了基于扩展Kalman滤波器的永磁同步电机转速估计方程.在此基础上,结合Sage-Husa噪声估计器,得到了基于自适应扩展Kalman滤波器的永磁同步电机转速估计方程.仿真结果表明,基于自适应扩展Kalman滤波器的方法,不仅可以准确地估计出电机的转速和转子位置,而且可以自适应确定扩展Kalman滤波器的一个关键参数——系统噪声协方差矩阵.与传统的扩展Kalman滤波器方法相比,本方法具有更好的实用性.