控制与决策

作者：娄泰山,王晓乾,赵良玉,赵素娜

单位：郑州轻工业大学 电气信息工程学院,郑州 450002,,郑州轻工业大学 电气信息工程学院,郑州 450002,,北京理工大学 宇航学院, 北京 100081,,郑州轻工业大学 电气信息工程学院,郑州 450002,

关键词：无迹Kalman滤波;不确定参数;自适应;敏感性权重;非线性滤波

基金：国家自然科学基金项目(12072027,61603346)；郑州轻工业大学博士基金项目(2018BSJJ007)；河南省高校科技创新团队项目(19IRTSTHN013).

针对现有弱敏无迹Kalman滤波需要代数求解增益矩阵耗时长和不能实时调节敏感性权重的问题,提出一种自适应快速弱敏无迹Kalman滤波算法.该算法在弱敏控制技术的基础上,重新定义弱敏无迹Kalman滤波的敏感性权重矩阵,将状态估计误差对不确定参数的敏感性加入滤波的代价函数,并通过最小化该代价函数得到滤波增益矩阵的解析解,减少了滤波计算复杂度和计算时间.同时基于量测残差正交原理,设计敏感性权重的自适应渐消因子,实现滤波过程中敏感性权重的实时调节.典型算例的数值仿真结果表明:所提出的自适应快速弱敏无迹Kalman滤波算法能够提高计算效率和实时调节敏感性权重,有效地降低不确定参数对状态估计的不利影响；相较于传统的弱敏无迹Kalman滤波算法,所提出算法的状态估计误差和计算时间分别减少19.5{%

来源：2022年第2期

《控制与决策》期刊编辑部

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