學(xué)術(shù)講座卡爾曼濾波器-在線瀏覽
2025-07-14 02:38本頁面
【正文】 卡爾曼濾波就是在有隨機(jī)干擾和噪聲的情況下，以線性最小方差估計(jì)方法給出狀態(tài)的最優(yōu)估計(jì)值，卡爾曼濾波是在統(tǒng)計(jì)的意義上給出最接近狀態(tài)真值的估計(jì)值。 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 3．經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論 經(jīng)典控制理論只適應(yīng)與單輸入 — 單輸出的線性定常系統(tǒng)，研究方法是傳遞函數(shù)。因此，頻率法限制了系統(tǒng)對整個過程在時間域內(nèi)進(jìn)行控制的能力，所以經(jīng)典控制理論很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制。 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 經(jīng)典控制系統(tǒng)的組成 反饋量 控制器 Gc 輸入量 + 受控對象 Go 反饋環(huán)節(jié) H 輸出量 u r c 控制量 偏差 ? n 擾動量 b 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 由于經(jīng)典控制理論的上述局限性，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是空間技術(shù)和各類高速飛行器的快速發(fā)展，要求控制高速度、高精度的受控對象，控制系統(tǒng)更加復(fù)雜，要求控制理論解決多輸入多輸出、非線性以及最優(yōu)控制等設(shè)計(jì)問題。 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 現(xiàn)代控制理論是建立在狀態(tài)空間基礎(chǔ)上的，它不用傳遞函數(shù)，而是用狀態(tài)向量方程作為基本工具，因此可以用來分析多輸入 —多輸出、非線性以及時變復(fù)雜系統(tǒng)的研究。由于采用了狀態(tài)空間法，現(xiàn)代控制理論有利于設(shè)計(jì)人員根據(jù)給定的性能指標(biāo)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的控制系統(tǒng)。 x? x?貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 ： 卡爾曼濾波是美國工程師 Kalman 在線性最小方差估計(jì)的基礎(chǔ)上，提出的在數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)上比較簡單的而且是最優(yōu)線性遞推濾波方法，具有計(jì)算量小、存儲量低，實(shí)時性高的優(yōu)點(diǎn)。 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 卡爾曼濾波是以最小均方誤差為估計(jì)的 最佳準(zhǔn)則，來尋求一套遞推估計(jì)的算法，其基本思想是：采用信號與噪聲的狀態(tài)空間模型，利用前一時刻的估計(jì)值和現(xiàn)時刻的觀測值來更新對狀態(tài)變量的估計(jì)，求出現(xiàn)在時刻的估計(jì)值。 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 卡爾曼濾波的實(shí)質(zhì)是由量測值重構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài)向量。 貴州 貴陽 花溪 貴州大學(xué) 電路與系統(tǒng)研究所 卡爾曼濾波特點(diǎn)： 卡爾曼濾波是解決狀態(tài)空間模型估計(jì)與預(yù)測的有力工具之一，它不需存儲歷史數(shù)據(jù)，就能夠從一系列的不完
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