[發(fā)明專利]一種基于輸出-反饋校正的線性系統(tǒng)濾波估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611049727.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN106788336B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁祿揚(yáng);周峰;劉茜筠;楊業(yè);吳浩;郭濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天自動(dòng)控制研究所;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H03H21/00
• 分類號(hào): H03H21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于輸出-反饋校正的線性系統(tǒng)濾波估計(jì)方法，其包括以下步驟：

1)對(duì)第一測量系統(tǒng)和第二測量系統(tǒng)建立關(guān)系；

2)針對(duì)系統(tǒng)特性，建立系統(tǒng)濾波方程；

3)結(jié)合步驟2)選定濾波器的濾波方法；

4)進(jìn)行輸出-反饋校正系統(tǒng)濾波處理，將濾波器輸出信息經(jīng)積分和延遲處理后，對(duì)第一測量系統(tǒng)的測量量進(jìn)行補(bǔ)償，并在補(bǔ)償之后與第二測量系統(tǒng)的測量量做差，其測量殘差作為濾波器輸入，濾波器輸出信息經(jīng)積分后，對(duì)第一測量系統(tǒng)的輸出量進(jìn)行輸出校正，并作為整個(gè)信息融合的最終輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的基于輸出-反饋校正的線性系統(tǒng)濾波估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟2)中，系統(tǒng)濾波方程包括離散化的系統(tǒng)狀態(tài)方程和測量方程：

式中，ΔX_k為第k時(shí)刻的濾波狀態(tài)，ΔX_K-1為k-1時(shí)刻的濾波狀態(tài)，Φ_k,k-1為k-1時(shí)刻至k時(shí)刻的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，Γ_k-1為系統(tǒng)噪聲驅(qū)動(dòng)陣，W_k-1為系統(tǒng)噪聲，ΔZ_k為測量殘差，H_k為測量矩陣，v_k為測量噪聲。

3.如權(quán)利要求2所述的基于輸出-反饋校正的線性系統(tǒng)濾波估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟3)中，濾波器選用標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波法，并根據(jù)離散化的系統(tǒng)狀態(tài)方程和測量方程建立濾波方程：

其中，P_k|k-1分別為k時(shí)刻濾波狀態(tài)和均方誤差的一步預(yù)測陣，K_k為濾波增益，和P_k分別為k時(shí)刻濾波狀態(tài)和均方誤差的估計(jì)值，Q_k和R_k為系統(tǒng)噪聲和測量噪聲的協(xié)方差陣，為測量矩陣H_k的轉(zhuǎn)置，為k-1時(shí)刻濾波狀態(tài)的估計(jì)值，P_K-1為k-1時(shí)刻均方誤差的估計(jì)值，為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣Φ_k,k-1的轉(zhuǎn)置，為系統(tǒng)噪聲驅(qū)動(dòng)陣Γ_k-1的轉(zhuǎn)置，I為單位矩陣。

4.如權(quán)利要求1所述的基于輸出-反饋校正的線性系統(tǒng)濾波估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟4)中，整個(gè)信息融合的最終輸出為第一測量系統(tǒng)的輸出量與濾波器輸出信息積分值的和。