[發(fā)明專利]一種線性隨機系統(tǒng)的濾波方法及相關(guān)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810293455.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108549221B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯仁全;任鴻儒;吳元清;李鴻一;周琪
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種線性隨機系統(tǒng)的濾波方法，包括：對線性隨機系統(tǒng)添加噪聲疊加項，得到噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)；根據(jù)噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)進行觀測值表達式構(gòu)造處理，得到觀測值表達式；按照最優(yōu)濾波方法，將噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)和觀測值表達式作為參數(shù)進行濾波處理，得到濾波結(jié)果。通過對線性隨機系統(tǒng)添加噪聲疊加項，使線性隨機系統(tǒng)不僅受到上一時刻的系統(tǒng)噪聲干擾，還受到當前時刻的系統(tǒng)噪聲干擾，因此可以較完整的擬合實際情況中噪聲干擾的環(huán)境，進一步的就可以提高后續(xù)的濾波的精度，使濾波處理更加精確。本申請還公開了一種線性隨機系統(tǒng)濾波裝置、另一種濾波裝置以及計算機可讀存儲介質(zhì)，具有上述有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及自動化控制領(lǐng)域，特別涉及一種線性隨機系統(tǒng)的濾波方法、濾波裝置、另一種濾波裝置以及計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，在現(xiàn)在工業(yè)系統(tǒng)中，不斷將控制、通信與計算機技術(shù)融入到信息處理與不同層次的機械裝置操作中。應(yīng)用這些技術(shù)后可以對自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)隨機控制，得到了隨機控制系統(tǒng)。其中，隨機控制系統(tǒng)是受隨機因素影響的動態(tài)系統(tǒng)。在不斷的研究中，主要對隨機控制系統(tǒng)的的三個方面進行改進，分別是建模、濾波以及隨機適應(yīng)控制。

一般的，在建模的過程中主要對構(gòu)造線性隨機系統(tǒng)，實現(xiàn)對隨機狀態(tài)的擬合，再根據(jù)該線性隨機系統(tǒng)進行濾波操作。但是，隨著檢測精度的上升，逐漸發(fā)現(xiàn)實際環(huán)境中的噪聲和干擾是特別復(fù)雜的，并且隨著應(yīng)用發(fā)展，系統(tǒng)的設(shè)計需求變得更復(fù)雜，使得現(xiàn)有技術(shù)無法達到設(shè)計的濾波精度要求。

因此，如何解決在噪聲干擾較為復(fù)雜的情況下的線性隨機系統(tǒng)的濾波問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)注的重點問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種線性隨機系統(tǒng)的濾波方法、濾波裝置、另一種濾波裝置以及計算機可讀存儲介質(zhì)，通過對線性隨機系統(tǒng)添加噪聲疊加項，使線性隨機系統(tǒng)不僅受到上一時刻的系統(tǒng)噪聲干擾，還受到當前時刻的系統(tǒng)噪聲干擾，因此可以較完整的擬合實際情況中噪聲干擾的環(huán)境，進一步的就可以提高后續(xù)的濾波的精度，使濾波處理更加精確。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N線性隨機系統(tǒng)的濾波方法，包括：

對線性隨機系統(tǒng)添加噪聲疊加項，得到噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)；其中，所述線性隨機系統(tǒng)是進行建模處理得到的；

根據(jù)所述噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)進行觀測值表達式構(gòu)造處理，得到觀測值表達式；

按照最優(yōu)濾波方法，將所述噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)和所述觀測值表達式作為參數(shù)進行濾波處理，得到濾波結(jié)果。

可選的，根據(jù)所述噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)進行觀測值表達式構(gòu)造處理，得到觀測值表達式，包括：

根據(jù)所述噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)進行初始表達式構(gòu)造處理，得到初始觀測值表達式；

對所述初始觀測值表達式添加通訊約束項，得到通訊約束觀測值表達式；

對所述通訊約束觀測值表達式添加丟包系數(shù)項，得到所述觀測值表達式。

可選的，對所述初始觀測值表達式添加通訊約束項，得到通訊約束觀測值表達式，包括：

對所述初始觀測值表達式添加馬爾科夫通訊約束項，得到所述通訊約束觀測值表達式。

可選的，按照最優(yōu)濾波方法，將所述噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)和所述觀測值表達式作為參數(shù)進行濾波處理，得到濾波結(jié)果，包括：

按照最優(yōu)濾波方法，將所述噪聲疊加線性隨機系統(tǒng)和所述觀測值表達式作為參數(shù)構(gòu)造出最優(yōu)濾波等式；

根據(jù)初始條件和所述最優(yōu)濾波等式確定誤差協(xié)方差矩陣，將所述最優(yōu)濾波等式和確定的誤差協(xié)方差矩陣進行重復(fù)迭代計算，得到濾波結(jié)果。

本申請還提供一種線性隨機系統(tǒng)的濾波裝置，包括：