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基于平方根无迹卡尔曼滤波的锂电池状态估计 被引量:37
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作者 费亚龙 谢长君 +2 位作者 汤泽波 曾春年 全书海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期4514-4520,共7页
在充电式混合动力电动汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)和电动汽车(electric vehicle,EV)中,对电池进行精确、可靠的荷电状态估计(state of charge,SOC)非常重要。传统估计方法存在计算量大、估计不精确等缺点,提出一种平方... 在充电式混合动力电动汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)和电动汽车(electric vehicle,EV)中,对电池进行精确、可靠的荷电状态估计(state of charge,SOC)非常重要。传统估计方法存在计算量大、估计不精确等缺点,提出一种平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscented Kalman filter,SRUKF)算法对SOC进行实时估计及更新。利用无迹变换(unscented transformation,UT)精确估计系统方程的均值和协方差,使估算值达到二阶精度。利用平方根算法保证状态协方差的半正定性,提高数字计算的稳定性。通过实验对比,验证了该算法的有效性。结果表明,该方法可使状态估计值具有较小的误差和快速跟随性,满足了SOC估计的实际需求。 展开更多
关键词 锂电池 荷电状态 平方根卡尔曼滤波 变换 平方根算法
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基于平方根UKF的水下纯方位目标跟踪 被引量:16
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作者 吴盘龙 孔建寿 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期751-755,共5页
为了避免被动跟踪中非线性性带来的计算复杂化及跟踪精度的下降,该文将平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)算法应用到水下仅测角目标跟踪。利用协方差平方根代替协方差参加递推运算,解决了标准无迹卡尔曼滤波(UKF)算法中由于计算误差和噪声... 为了避免被动跟踪中非线性性带来的计算复杂化及跟踪精度的下降,该文将平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)算法应用到水下仅测角目标跟踪。利用协方差平方根代替协方差参加递推运算,解决了标准无迹卡尔曼滤波(UKF)算法中由于计算误差和噪声等因素有可能引起误差协方差矩阵负定而导致滤波结果发散的问题,保证了滤波算法的数值稳定性,提高了跟踪的精度和可靠性。仿真结果表明,SR-UKF非线性滤波算法应用于水下仅测角目标跟踪系统是有效的,而且滤波精度、稳定性和收敛时间明显优于扩展卡尔曼滤波(EKF)和标准UKF算法。 展开更多
关键词 单观测 纯方位 被动跟踪 平方根卡尔曼滤波 非线性滤波
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毫米波/红外多传感器融合跟踪算法研究 被引量:15
3
作者 潘勃 冯金富 +1 位作者 李骞 李斌 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期230-235,共6页
毫米波/红外(MMW/IR)传感器是各国发展多模复合制导技术的重点.针对平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)的估计算法存在线性化误差及粒子滤波中得到优化的重要性密度函数比较困难的问题,将平方根无迹卡尔曼滤波与粒子滤波相结合,提出一种序贯... 毫米波/红外(MMW/IR)传感器是各国发展多模复合制导技术的重点.针对平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)的估计算法存在线性化误差及粒子滤波中得到优化的重要性密度函数比较困难的问题,将平方根无迹卡尔曼滤波与粒子滤波相结合,提出一种序贯融合的平方根无迹卡尔曼粒子滤波(SR-UK-PF)算法.利用平方根无迹卡尔曼算法得到的状态更新矩阵和误差协方差矩阵,构造粒子滤波的重要性密度函数,这样重要性密度函数能够融入最新观测信息,进而更加符合真实状态的后验概率分布.为验证算法的有效性,以地空导弹中MMW/IR传感器复合制导为背景进行仿真研究与分析,结果表明,该算法克服了粒子滤波法难以得到优化重要性密度函数的缺陷,能有效提高多传感器系统状态估计的精度. 展开更多
关键词 毫米波/红外 闪烁噪声 平方根卡尔曼滤波 粒子滤波 重要性密度函数
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自适应平方根无迹卡尔曼滤波算法 被引量:14
4
作者 李鹏 宋申民 陈兴林 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期143-146,共4页
将高斯过程回归融入平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法,本文提出了一种不确定系统模型协方差自适应调节滤波算法.该算法分为学习和估计两部分:学习阶段用高斯过程对训练数据进行学习,得到系统回归模型及噪声协方差;估计阶段由回归模型代... 将高斯过程回归融入平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法,本文提出了一种不确定系统模型协方差自适应调节滤波算法.该算法分为学习和估计两部分:学习阶段用高斯过程对训练数据进行学习,得到系统回归模型及噪声协方差;估计阶段由回归模型代替状态方程和观测方程,相应的噪声协方差实时自适应调整.该方法克服了传统方法容易受系统动态模型不确定性和噪声协方差不准确限制的问题,仿真结果验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 高斯过程回归 平方根卡尔曼滤波 自适应
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基于平方根无迹卡尔曼滤波平滑算法的水下纯方位目标跟踪(英文) 被引量:11
5
作者 王宝宝 吴盘龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期180-184,共5页
为了避免被动跟踪中非线性带来的计算复杂化及跟踪精度的下降,提出将平方根无迹卡尔曼滤波平滑算法(SR-UKFS)应用到水下纯方位目标跟踪。SR-UKFS利用Rauch-Tung-Striebel(RTS)平滑算法将平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)作为前向滤波算法... 为了避免被动跟踪中非线性带来的计算复杂化及跟踪精度的下降,提出将平方根无迹卡尔曼滤波平滑算法(SR-UKFS)应用到水下纯方位目标跟踪。SR-UKFS利用Rauch-Tung-Striebel(RTS)平滑算法将平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)作为前向滤波算法得到的目标状态估计向后平滑,得到前一时刻目标状态估计,再利用该状态估计值进行再次滤波得到当前时刻目标状态估计。该算法得到的前一时刻的目标状态估计更加精确,从而进一步提高了目标跟踪的精度。最后,通过对SR-UKFS算法和SR-UKF算法的跟踪性能进行了对比分析和验证,仿真结果表明在相同条件下,SR-UKFS算法能减少59%的位置误差和54%的速度误差,SR-UKFS算法应用于水下纯方位目标跟踪系统是有效的,为水下纯方位目标跟踪系统的工程实现提供了非常有价值的参考。 展开更多
关键词 目标跟踪 纯方位 平方根卡尔曼滤波 平滑算法 前向滤波 后向平滑
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基于自适应SRUKF算法的电力系统动态谐波状态估计 被引量:5
6
作者 张明 徐诗露 +2 位作者 陆东亮 夏若平 何顺帆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期102-111,共10页
针对传统无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)谐波状态估计算法存在时变噪声和异常数据时估计准确度较差的情况,提出了一种基于自适应平方根无迹卡尔曼滤波(square-root UKF, SRUKF)的电力系统谐波状态估计算法。首先,针对时... 针对传统无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)谐波状态估计算法存在时变噪声和异常数据时估计准确度较差的情况,提出了一种基于自适应平方根无迹卡尔曼滤波(square-root UKF, SRUKF)的电力系统谐波状态估计算法。首先,针对时变噪声干扰,引入改进的Sage-Husa噪声估计方法实时估计噪声协方差。其次,针对异常数据干扰,引入异常数据修正方法,通过修正系数来降低异常数据对状态估计结果的影响。最后,通过搭建IEEE14节点系统验证自适应SRUKF算法的估计性能,能够有效地应用于电力系统的动态谐波状态估计。仿真结果表明,该算法在时变噪声和异常数据干扰时仍具有良好的估计性能。 展开更多
关键词 动态谐波状态估计 平方根卡尔曼滤波 噪声估计 异常数据修正
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极弱信号环境下GPS位同步和载波跟踪技术 被引量:9
7
作者 赵琳 丁继成 +1 位作者 孙明 舒宇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1204-1212,共9页
为解决环路未锁定、无法找出正确的导航数据位跳变点时极弱全球定位系统(GPS)信号跟踪问题,通过分析信号跟踪模型和相关器1 ms采样数据特性,将最优路径动态规划算法应用于GPS位同步,并提出基于平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)和位同步结合... 为解决环路未锁定、无法找出正确的导航数据位跳变点时极弱全球定位系统(GPS)信号跟踪问题,通过分析信号跟踪模型和相关器1 ms采样数据特性,将最优路径动态规划算法应用于GPS位同步,并提出基于平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)和位同步结合的载波联合跟踪算法。建立了适合位同步的SRUKF载波环参数估计模型,针对位同步的实现条件和无相位频率先验信息的情况,将位同步模块提前,研究设计了环路未锁定时串行和并行两种弱信号跟踪方案。位同步跟踪完成后环路采用单独的SRUKF工作方式。实验结果证实该文提出的算法具有较高的数据位边缘检测概率(EDR)和参数估计性能,而无须关心环路是否处于锁定状态,能够对载噪比低至22 dB/Hz的弱信号实现跟踪。 展开更多
关键词 全球定位系统 位同步 最优路径动态规划 平方根卡尔曼滤波 弱信号 载波跟踪
原文传递
基于快速SR-UKF的锂离子动力电池SOC联合估计 被引量:7
8
作者 章军辉 李庆 +1 位作者 陈大鹏 赵野 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期976-984,共9页
针对标准无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)算法本身存在着因状态误差协方差矩阵无法实现Cholesky分解而导致滤波发散的隐患,以及在电池状态估计过程中由离线标定的电池等效模型参数而造成的累积误差的问题,本文发展了一种... 针对标准无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)算法本身存在着因状态误差协方差矩阵无法实现Cholesky分解而导致滤波发散的隐患,以及在电池状态估计过程中由离线标定的电池等效模型参数而造成的累积误差的问题,本文发展了一种平方根无迹卡尔曼滤波(Square-root unscented Kalman filter,SR-UKF)算法,并设计了一种电池状态联合估计策略.首先快速SR-UKF算法通过对观测方程进行准线性化处理,降低了每次无迹变换时的计算开销;然后在迭代过程中,用状态误差协方差矩阵的平方根代替状态误差协方差矩阵,该平方根是由QR分解与Cholesky因子的一阶更新得到,解决了UKF算法迭代过程中可能由计算累积误差引起状态误差协方差矩阵负定而导致滤波结果发散的问题,保证了电池荷电状态(State of charge,SOC)在线滚动估计的数值稳定性;最后采用联合估计策略,对电池等效模型参数进行实时辨识,保证了电池等效模型的准确性与有效性,从而提高了电池SOC的估计精度.仿真对比结果验证了快速SR-UKF算法以及电池状态联合估计策略的可行性与鲁棒性. 展开更多
关键词 荷电状态 健康状态 平方根卡尔曼滤波 联合估计 锂离子动力电池
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一种改进滤波算法及其在目标跟踪中的应用研究
9
作者 邱照原 倪龙强 +3 位作者 姚桐 杨蕴萌 江腾耀 耿晓虎 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第1期68-73,81,共7页
针对无迹卡尔曼滤波算法在滤波迭代过程中可能存在状态协方差矩阵非正定情况,导致跟踪误差较大甚至滤波易发散等问题,对无迹卡尔曼滤波算法进行了改进设计。在滤波迭代过程中对状态协方差矩阵进行QR分解和Cholesky分解,通过分解后的协... 针对无迹卡尔曼滤波算法在滤波迭代过程中可能存在状态协方差矩阵非正定情况,导致跟踪误差较大甚至滤波易发散等问题,对无迹卡尔曼滤波算法进行了改进设计。在滤波迭代过程中对状态协方差矩阵进行QR分解和Cholesky分解,通过分解后的协方差平方根矩阵来进行滤波迭代,从而保证状态协方差矩阵的正定性,并利用加权最小二乘法进行量测数据同步融合。为验证改进算法的有效性,设计了雷达红外联合跟踪系统数据融合仿真测试实验,并与传统无迹卡尔曼滤波算法进行了比较。仿真实验结果表明:改进算法能够有效抑制跟踪误差、提升目标跟踪系统的鲁棒性,可应用于防空武器系统多传感器航迹信息融合系统设计。 展开更多
关键词 数据融合 目标跟踪 时间配准 平方根卡尔曼滤波
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基于旋转矢量误差模型的舰载机大失准角传递对准技术(英文) 被引量:6
10
作者 汪湛清 李丽华 +1 位作者 刘昕 张延顺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期723-729,共7页
为实现舰载机大方位失准角条件下的快速传递对准,提出采用旋转矢量误差模型。分别推导了速度匹配和速度加角速度匹配的量测模型。为解决非线性滤波器的稳定性和快速性,提出采用平方根无迹卡尔曼滤波SRUKF来估计失准角。仿真结果表明,旋... 为实现舰载机大方位失准角条件下的快速传递对准,提出采用旋转矢量误差模型。分别推导了速度匹配和速度加角速度匹配的量测模型。为解决非线性滤波器的稳定性和快速性,提出采用平方根无迹卡尔曼滤波SRUKF来估计失准角。仿真结果表明,旋转矢量误差模型相对于非线性的欧拉角误差模型有更高的估计精度。在海况引起的摇摆运动下,运用速度加角速度匹配方法可以在50 s内完成对准,此时水平精度达到20?以内,航向精度达到1?以内。由此表明所提出的算法可以满足舰载机传递对准快速性和精确性的要求。 展开更多
关键词 传递对准 舰载机 旋转矢量误差模型 平方根卡尔曼滤波
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三元锂电池SOC电量准确估计仿真研究 被引量:5
11
作者 吴燕 周云山 李泉 《计算机仿真》 北大核心 2017年第12期143-148,共6页
为提高新能源汽车的整车动力性、经济性以及安全性,需要准确估计动力电池的SOC值。因电池SOC存在非线性特性且受许多因素影响,提高准确性的关键在于建立准确的模型并与适当的估算算法相结合。首先对三元锂离子电池建立了二阶RC等效电路... 为提高新能源汽车的整车动力性、经济性以及安全性,需要准确估计动力电池的SOC值。因电池SOC存在非线性特性且受许多因素影响,提高准确性的关键在于建立准确的模型并与适当的估算算法相结合。首先对三元锂离子电池建立了二阶RC等效电路模型,之后采用平方根无迹卡尔曼滤波法与改进的安时法相结合,综合考虑了充放电倍率、温度以及循环次数的影响。通过Simulink仿真,分别在SOC初值不准确和因老化引起的容量衰减的条件下对比该算法与传统安时法,仿真结果显示,参数扰动造成的估算误差得到了快速的修正。改进的平方根无迹卡尔曼滤波算法具有较高的鲁棒性及SOC估计精度。 展开更多
关键词 三元锂离子电池 电池模型 荷电状态 平方根卡尔曼滤波
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基于相对运动的GEO目标精确成像跟踪方法研究 被引量:5
12
作者 程瑞 林喆张艾 +1 位作者 于飞 何海燕 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第1期56-63,共8页
天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UK... 天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UKF跟踪算法的地球静止轨道(GEO)空间目标在轨高精度稳定跟踪定位方案。文章对两种相对运动轨道动力学模型在GEO目标跟踪中的效果进行了仿真,并以两种常用的模型作为参照进行了定量对比。仿真结果显示,文章所提出的跟踪算法方案能够实现三轴优于10cm精度的高带宽在轨稳定跟踪,可在天基相对运动跟踪研究及工程实践中用作参考。同时通过4种模型之间的仿真对比,发现在GEO目标相对跟踪中Schweighart模型比C-W模型精度高5%,但是计算量稍高。 展开更多
关键词 平方根卡尔曼滤波 相对运动轨道动力学 成像跟踪 天基光学监视
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一种变参数模型平方根UKF锂离子电池SOC估计方法 被引量:5
13
作者 高文凯 严利民 孙叠 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期413-424,共12页
荷电状态(state of charge,SOC)估计是现代电池管理系统的一个重要方面.扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)等基于锂电池的戴维南等效模型的方法已被广泛用于SOC估计,但其在雅可比矩阵的推导和线性化精度等方面存在不足.提出... 荷电状态(state of charge,SOC)估计是现代电池管理系统的一个重要方面.扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)等基于锂电池的戴维南等效模型的方法已被广泛用于SOC估计,但其在雅可比矩阵的推导和线性化精度等方面存在不足.提出了基于变参数模型的平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscented Kalman filter,SRUKF)方法估算SOC,该方法不需要对非线性模型进行线性化,同时平方根特性改善了状态协方差的数值性质.变参数模型是在2阶戴维南等效模型的基础上令锂电池的各项参数随电量变化而得到的,减小了因固定参数模型无法反映不同电量下参数变化造成的误差.实验验证了该方法的有效性,与现有的SOC估计方法EKF、常规的UKF以及使用固定参数模型的估计结果进行了比较,该方法的误差明显小于其他3种方法. 展开更多
关键词 锂离子电池 荷电状态 变参数模型 平方根卡尔曼滤波
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室内环境下同步定位与地图创建改进算法 被引量:4
14
作者 赵立军 孙立宁 +1 位作者 李瑞峰 葛连正 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期438-444,共7页
提出了一种室内环境下基于平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)的同步定位与地图创建(SLAM)算法.该方法在每步迭代中采用平方根无迹粒子滤波器进行机器人状态估计,并引入平方根无迹卡尔曼滤波器定位路标,进而完成机器人状态和相应路标信息更新... 提出了一种室内环境下基于平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)的同步定位与地图创建(SLAM)算法.该方法在每步迭代中采用平方根无迹粒子滤波器进行机器人状态估计,并引入平方根无迹卡尔曼滤波器定位路标,进而完成机器人状态和相应路标信息更新.将本文算法与机器人运动模型和红外标签观测模型结合进行了仿真和实验,结果表明,本算法在同步定位和地图创建过程中提高了机器人状态和路标估计的精度及稳定性. 展开更多
关键词 移动机人室内定位 FASTSLAM 平方根卡尔曼滤波
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改进的平方根UKF及其在交会对接中的应用 被引量:4
15
作者 李鹏 宋申民 段广仁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期100-104,共5页
针对传统滤波方法容易受系统动态模型不确定性和噪声协方差不准确限制的问题,将高斯过程回归融入平方根无迹卡尔曼滤波算法中,提出一种滤波方法。该算法在估计过程中采用标准的平方根无迹卡尔曼滤波算法,整个估计过程分为时间更新和状... 针对传统滤波方法容易受系统动态模型不确定性和噪声协方差不准确限制的问题,将高斯过程回归融入平方根无迹卡尔曼滤波算法中,提出一种滤波方法。该算法在估计过程中采用标准的平方根无迹卡尔曼滤波算法,整个估计过程分为时间更新和状态更新两部分,采用矩阵QR分解、Cholesky分解的形式直接传播和更新协方差阵的平方根;系统状态方程和观测方程由高斯回归模型分别代替分代,过程噪声的协方差和观测噪声的协方差自适应调整。将其应用于航天器人交会对接过程中,仿真仿结果满足系统导航精确度要求,校验了算法的有效性。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 平方根卡尔曼滤波 高斯过程回归 交会对接
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捷联惯导与计程仪组合导航方法研究
16
作者 张晨阳 蔡鹏 高大远 《舰船电子工程》 2023年第4期55-59,共5页
针对水下捷联惯导系统(SINS)与多普勒计程仪(DVL)的组合导航问题,为了提高组合导航系统的精度,提出了一种基于交互式多模型和平方根无迹卡尔曼滤波(IMM-SRUKF)的滤波算法。首先,建立了SINS/DVL组合导航模型,针对非线性系统提出利用SRUK... 针对水下捷联惯导系统(SINS)与多普勒计程仪(DVL)的组合导航问题,为了提高组合导航系统的精度,提出了一种基于交互式多模型和平方根无迹卡尔曼滤波(IMM-SRUKF)的滤波算法。首先,建立了SINS/DVL组合导航模型,针对非线性系统提出利用SRUKF算法,避免了无迹卡尔曼滤波算法(UKF)可能出现协方差矩阵负定的问题;采用交互式多模型算法(IMM)可以抑制组合导航系统中由时变噪声引起的估计参数误差,提高SRUKF滤波算法的鲁棒性。最后,通过仿真实验验证提出算法的有效性,可以抑制噪声变化导致的干扰,得到较为准确的导航参数。 展开更多
关键词 组合导航 交互式多模型 平方根卡尔曼滤波
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基于多传感器融合的机器人蒙特-卡洛定位决策 被引量:4
17
作者 唐骥锋 刘国栋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第3期18-21,共4页
在复杂的不确定环境里,采用单一传感器对机器人进行定位时精度较低,并且易受干扰,可靠性较差。针对这一问题,先将激光测距仪和超声波传感器得到的观测信息利用平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)进行融合。根据更新的状态值和误差方差,构造... 在复杂的不确定环境里,采用单一传感器对机器人进行定位时精度较低,并且易受干扰,可靠性较差。针对这一问题,先将激光测距仪和超声波传感器得到的观测信息利用平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)进行融合。根据更新的状态值和误差方差,构造出机器人蒙特—卡洛定位(MCL)的重要性密度函数,充分利用各种传感器采集的冗余信息,综合2种传感器各自的优点。仿真实验表明:基于多传感器融合的机器人蒙特—卡洛定位决策(SR-UKF-MCL)在定位精度和鲁棒性上都有较大的提高,证明了该种方法的可行性。 展开更多
关键词 人定位 平方根卡尔曼滤波 多传感融合 蒙特-卡洛定位
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基于SR-UKF算法的锂电池SOH预测 被引量:3
18
作者 陈德海 杨程 邱福亮 《现代电子技术》 2022年第18期117-121,共5页
传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估计精度较低,无迹卡尔曼滤波(UKF)算法不能确保滤波过程中状态误差协方差矩阵非负性,因而易出现滤波发散问题。为此,文中通过平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)算法预测锂电池健康状态(SOH)。首先,利用UT变... 传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估计精度较低,无迹卡尔曼滤波(UKF)算法不能确保滤波过程中状态误差协方差矩阵非负性,因而易出现滤波发散问题。为此,文中通过平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)算法预测锂电池健康状态(SOH)。首先,利用UT变换对系统进行线性化处理;然后,利用状态误差协方差矩阵的平方根替代状态误差协方差矩阵,保证状态误差协方差矩阵非负性;其次,构建二阶RC等效电路模型,根据最小二乘法辨识模型初始参数;最后,将代表SOH的欧姆内阻作为状态变量,使用SR-UKF实时估计欧姆内阻,并根据欧姆内阻与SOH的关系获取锂电池的SOH。为验证SRUKF算法在不同放电情况下的适应性,通过恒流放电工况和HPPC放电工况对SR-UKF算法进行仿真。结果表明,相比于传统的EKF算法、UKF算法,SR-UKF算法预测欧姆内阻的效果更好。 展开更多
关键词 锂电池 健康状态 平方根卡尔曼滤波 线性化处理 等效电路模型 欧姆内阻估计
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基于改进平方根UKF双向滤波的单站无源定位算法 被引量:3
19
作者 张智 姜秋喜 孙志勇 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第3期116-120,共5页
针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、稳定性差和收敛速度慢等问题,在结合平方根无迹卡尔曼滤波(Square-Root Unscented Kalman Filter,SRUKF)以及后向平滑思想的基础上,提出了一种改进SRUKF的双向滤波算法。该... 针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、稳定性差和收敛速度慢等问题,在结合平方根无迹卡尔曼滤波(Square-Root Unscented Kalman Filter,SRUKF)以及后向平滑思想的基础上,提出了一种改进SRUKF的双向滤波算法。该算法采用Q-R分解的形式,使用误差协方差的平方根代替协方差参与递推运算,提高了算法的稳定性与运算效率。同时,该算法对状态向量进行扩维,将过程噪声与观测噪声通过非线性系统传播,降低了噪声对滤波精度的影响,并利用当前时刻滤波结果通过Rauch-Tung-Striebel(RTS)后向平滑得到再次前向滤波更高精度的起始值,提高了算法的定位精度与收敛速度。仿真结果表明,新算法在保证实时性的基础上改善了单站无源定位的性能。 展开更多
关键词 单站源定位 平方根卡尔曼滤波 后向平滑 Q—R分解 扩维
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简化超球体SRUKF的GPS/MIMU组合姿态估计 被引量:3
20
作者 沈晓卫 常瑞花 袁丁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期197-202,共6页
针对加速度计、磁强计易受机动加速度和周围环境影响的问题,提出了一种单基线GPS/MIMU组合姿态估计方法。该方法利用单基线GPS天线代替磁强计提供航向信息,并利用GPS的速度信息对加速度计输出的机动加速度分量进行补偿,构成单基线GPS/M... 针对加速度计、磁强计易受机动加速度和周围环境影响的问题,提出了一种单基线GPS/MIMU组合姿态估计方法。该方法利用单基线GPS天线代替磁强计提供航向信息,并利用GPS的速度信息对加速度计输出的机动加速度分量进行补偿,构成单基线GPS/MIMU组合姿态确定单元。同时考虑实时性要求,在SRUKF的基础上,引入加性非扩展形式和超球体单形采样,提出了简化超球体平方根UKF算法,通过减少状态维数和采样点的数量,降低算法计算量。建立加性噪声下的单基线GPS/MIMU姿态模型,并采用简化超球体平方根UKF算法进行姿态估计。实验结果表明,单基线GPS的速度信息可以有效提高加速度计对水平倾角的确定精度,姿态估计算法收敛后的最大误差小于0.8°,估计精度与UKF相当,且执行时间仅是UKF的42%。 展开更多
关键词 姿态估计 平方根卡尔曼滤波 机动加速度 超球体分布采样
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