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基于MATLAB的方根扩展无中心和五度容积卡尔曼滤波方法的通用方法。 (英文) 兹比尔1466.93165

摘要:最近提出了一种稳定的平方根方法,用于无迹卡尔曼滤波器(UKF)和五次立方卡尔曼滤波器,以及由扩展卡尔曼滤波器时间更新和UKF/5D-CKF测量更新步骤组成的混合型方法。由于所涉及的EKF矩微分方程,混合型估计器在估计精度和计算需求之间提供了良好的平衡。其主要优点是,在求解EKF矩微分方程时,通过精细的离散化误差控制,巩固了可靠的状态均值和误差协方差传播,并根据先进的UKF和/或5D-CKF滤波策略进行了准确的测量更新。同时,先前提出的估值器的缺点是使用了复杂的数值积分方案和内置的离散化误差控制,这实际上是一种复杂且计算成本高的工具。相反,我们在这里设计了混合类型的方法,它们保持相同的估计质量,但显著减少了计算时间。这种新型估计器巧妙地利用了任何基于MATLAB的数值积分方案,该方案是为求解常微分方程(ODE)而开发的,具有用户预定义的所需精度公差。总之,所建议的估计量的简单性、由于所使用的平方形式而对舍入的数值鲁棒性以及由于涉及离散化误差控制的MATLAB ODE解算器而导致的估计精度是新估计量的吸引人的特点。通过数值实验验证了所提方法与现有方法的性能对比。

MSC公司:

93E11号机组 随机控制理论中的滤波
93-10 系统和控制理论相关问题的数学建模或仿真

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