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多传感器非线性系统的鲁棒SCI-UKF滤波器 被引量：7
1
作者 周晗 孙小君 《黑龙江大学工程学报》 2020年第3期63-70,共8页
非线性系统在生活中普遍存在,而同时在对系统进行状态估计时,噪声的统计特性也很难实时确定。针对带不确定噪声方差的多传感器非线性系统,提出了一种基于局部无迹Kalman滤波(UKF)的序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒Kalman滤波器。将有效地... 非线性系统在生活中普遍存在,而同时在对系统进行状态估计时,噪声的统计特性也很难实时确定。针对带不确定噪声方差的多传感器非线性系统,提出了一种基于局部无迹Kalman滤波(UKF)的序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒Kalman滤波器。将有效地解决噪声方差未知条件下的多传感器非线性系统的状态估计问题,融合算法的引入极大地提高了其估计精度。一个关于跟踪系统的Monte-Carlo仿真实例也证明了所提出的算法的有效性。 展开更多
关键词 信息融合 SCI融合鲁棒Kalman滤波器 非线性系统 不确定噪声方差 无迹Kalman滤波(UKF)
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面向跟踪系统的多传感器信息融合鲁棒保性能协方差交叉Kalman估计方法 被引量：6
2
作者 杨智博 杨春山 邓自立 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1627-1636,共10页
对带不确定方差线性相关白噪声的多传感器系统,根据极大极小鲁棒估计原理,用Lyapunov方程方法,基于不确定噪声方差扰动的参数化表示法提出两类鲁棒保性能协方差交叉(CI)融合Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),给出其精度偏差的最大... 对带不确定方差线性相关白噪声的多传感器系统,根据极大极小鲁棒估计原理,用Lyapunov方程方法,基于不确定噪声方差扰动的参数化表示法提出两类鲁棒保性能协方差交叉(CI)融合Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),给出其精度偏差的最大下界和最小上界.证明了保性能CI融合器的鲁棒精度高于原始CI融合器的鲁棒精度,且高于每个局部估值器的鲁棒精度,并用协方差椭圆给出精度关系的几何解释.一个跟踪系统的仿真例子验证了所提方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定噪声方差 线性相关噪声 协方差交叉融合 Lyapunov方程方法 跟踪系统
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带不确定方差乘性和加性噪声系统鲁棒加权融合稳态Kalman估值器 被引量：5
3
作者 杨智博 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期547-556,共10页
本文研究带不确定方差乘性和加性噪声和带状态相依及噪声相依乘性噪声的多传感器系统鲁棒加权融合估计问题.通过引入虚拟噪声补偿乘性噪声的不确定性,将原系统化为带确定参数和不确定加性噪声方差的系统,进而利用Lyapunov方程方法提出... 本文研究带不确定方差乘性和加性噪声和带状态相依及噪声相依乘性噪声的多传感器系统鲁棒加权融合估计问题.通过引入虚拟噪声补偿乘性噪声的不确定性,将原系统化为带确定参数和不确定加性噪声方差的系统,进而利用Lyapunov方程方法提出在统一框架下的按对角阵加权融合极大极小鲁棒稳态Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),其中基于预报器设计滤波器和平滑器,并给出每个融合器的实际估值误差方差的最小上界.证明了融合器的鲁棒精度高于每个局部估值器的鲁棒精度.应用于不间断电源(uninterruptible power system,UPS)系统鲁棒融合滤波的仿真例子说明了所提结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 乘性噪声 不确定噪声方差 加权融合 极大极小鲁棒Kalman估值器 Lyapunov方程方法 虚拟噪声方法
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网络化不确定系统集中式融合鲁棒稳态估值器
4
作者 陶贵丽 李爽 刘文强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1466-1478,共13页
对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、... 对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、相同过程和观测噪声的集中式融合系统.应用去随机化方法和虚拟噪声技术,系统进一步转化为仅带不确定噪声方差的集中式融合系统.根据极大极小鲁棒估计原理,本文提出了鲁棒集中式融合稳态Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),证明了所提出的集中式融合估值器的鲁棒性,给出了鲁棒局部与集中式融合估值器之间的精度关系.本文提出了应用于多传感器多通道滑动平均(MA)信号估计的一个实例,给出了相应的鲁棒局部和集中式融合信号估值器.仿真实验验证了所提出方法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 集中式融合 鲁棒稳态估值器 一步随机滞后 丢包 不确定噪声方差 极大极小鲁棒估计原理
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Robust Sequential Covariance Intersection Fusion Kalman Filtering over Multi-agent Sensor Networks with Measurement Delays and Uncertain Noise Variances 被引量：4
5
作者 QI Wen-Juan ZHANG Peng DENG Zi-Li 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2632-2642,共11页
关键词 KALMAN滤波 传感器网络 测量不确定 噪声方差 网络延迟 多代理 卡尔曼滤波器 协方差
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具有噪声方差及多种网络诱导不确定系统鲁棒Kalman估计 被引量：3
6
作者 杨春山 经本钦 +1 位作者 刘政 王建琦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1607-1618,共12页
对不确定噪声方差乘性噪声,同时带观测缺失、丢包和一步随机观测滞后三种网络诱导特征的混合不确定网络化系统,应用带虚拟噪声的扩维方法和去随机参数方法,将其转化为带不确定虚拟噪声方差的时变系统.基于极大极小鲁棒估计原理,对带虚... 对不确定噪声方差乘性噪声,同时带观测缺失、丢包和一步随机观测滞后三种网络诱导特征的混合不确定网络化系统,应用带虚拟噪声的扩维方法和去随机参数方法,将其转化为带不确定虚拟噪声方差的时变系统.基于极大极小鲁棒估计原理,对带虚拟噪声方差保守上界的最坏情形系统,设计了鲁棒时变和稳态Kalman估值器.对所有容许的不确定性,保证实际Kalman估计误差方差有最小上界.应用扩展的Lyapunov方程方法和矩阵分解方法证明了所设计估值器的鲁棒性.证明了实际和保守估值器的精度关系,以及时变和稳态估值器间的按实现收敛性.应用于F-404航空发动机系统的仿真验证了所提出结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定噪声方差 乘性噪声 多网络诱导特征 扩展Lyapunov方程方法 极大极小鲁棒估计方法
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不确定多传感器系统鲁棒观测融合Kalman预报器 被引量：1
7
作者 刘文强 王雪梅 邓自立 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2193-2198,共6页
对于带不确定模型参数和噪声方差的线性离散时不变多传感器系统,用虚拟噪声补偿不确定参数,系统转化为仅带噪声方差不确定性的多传感器系统.用加权最小二乘法和极大极小鲁棒估计准则,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,提出一... 对于带不确定模型参数和噪声方差的线性离散时不变多传感器系统,用虚拟噪声补偿不确定参数,系统转化为仅带噪声方差不确定性的多传感器系统.用加权最小二乘法和极大极小鲁棒估计准则,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,提出一种鲁棒加权观测融合稳态Kalman预报器,并应用Lyapunov方程方法证明了它的鲁棒性,同时给出了与鲁棒局部和集中式融合Kalman预报器的精度比较.最后通过一个仿真例子说明了如何搜索参数扰动的鲁棒域,并验证了所提出的理论结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定噪声方差 虚拟噪声 鲁棒性 加权观测融合 Lyapunov方程方法
原文传递
带不确定噪声方差保性能鲁棒集中式融合Kalman预报器 被引量：1
8
作者 杨春山 杨智博 邓自立 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1133-1137,共5页
对于带不确定噪声方差的多传感器系统,基于极大极小鲁棒估计原理,提出保证估计性能的集中式融合鲁棒稳态Kalman预报器.对于预置的估计精度偏差指标,利用Lagrange乘数法求得相应噪声方差的最大扰动域,使该域中所有可容许的噪声扰动,其实... 对于带不确定噪声方差的多传感器系统,基于极大极小鲁棒估计原理,提出保证估计性能的集中式融合鲁棒稳态Kalman预报器.对于预置的估计精度偏差指标,利用Lagrange乘数法求得相应噪声方差的最大扰动域,使该域中所有可容许的噪声扰动,其实际精度对鲁棒精度的偏差被保证在预置范围内,并给出精度偏差的最大下界和最小上界.应用Lyapunov方程方法证明了保证估计性能能够被满足.仿真分析表明了所得结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 多传感器数据融合 鲁棒Kalman预报器 保证性能 不确定噪声方差 极大极小鲁棒估计
原文传递
不确定多通道信号鲁棒稳态估计
9
作者 陶贵丽 李爽 +1 位作者 王雪梅 刘文强 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2022年第10期2794-2816,共23页
对于一类具有随机参数矩阵、不确定噪声方差、一步随机时滞、丢包和丢失观测的多通道自回归(Autoregressive,AR)信号系统,文章研究其鲁棒稳态Kalman滤波问题.应用状态空间方法,增广方法和虚拟噪声技术,混合不确定AR信号模型被转换为仅... 对于一类具有随机参数矩阵、不确定噪声方差、一步随机时滞、丢包和丢失观测的多通道自回归(Autoregressive,AR)信号系统,文章研究其鲁棒稳态Kalman滤波问题.应用状态空间方法,增广方法和虚拟噪声技术,混合不确定AR信号模型被转换为仅带不确定噪声方差和相同过程以及观测噪声的状态空间模型.根据极大极小鲁棒估计原理,基于带不确定噪声方差保守上界的最坏情形系统,提出了鲁棒稳态Kalman一步和多步信号预报器.证明了所提出的信号预报器的鲁棒性,即对于所有容许的不确定性,信号预报器的实际稳态预报误差方差被保证有相应的最小上界.仿真例子验证了所提出方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 多通道自回归信号 鲁棒稳态预报器 随机参数矩阵 一步随机时滞 丢包 不确定噪声方差
原文传递
不确定系统鲁棒稳态白噪声反卷积平滑器
10
作者 刘文强 王雪梅 邓自立 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2696-2700,共5页
对于带不确定噪声方差的线性离散时不变随机系统,根据极大极小鲁棒估计原理,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,应用Kalman滤波和最优白噪声估计理论,提出了一种鲁棒稳态白噪声反卷积平滑器。对于所有容许的不确定噪声方差,保... 对于带不确定噪声方差的线性离散时不变随机系统,根据极大极小鲁棒估计原理,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,应用Kalman滤波和最优白噪声估计理论,提出了一种鲁棒稳态白噪声反卷积平滑器。对于所有容许的不确定噪声方差,保证它的实际平滑误差方差阵有一个最小上界。基于Lyapunov方程方法证明了它的鲁棒性和鲁棒精度关系。一个数值仿真例子验证了所提出结果的正确性和有效性。 展开更多
关键词 不确定噪声方差 白噪声反卷积 鲁棒性 Lyapunov方程方法
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