بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
- معرفي : فيلتر كالمنتخمين بهينه حالتها است كه براي سيستمهاي ديناميكي با اختلال تصادفي در سال 1960 بزاي سيستمهاي گسسته و در سال 1961 براي سيستمهاي پيوسته مطرح شده است.
- مشخصات: مبتني بر مدل ، خطي بودن مدل ، سفيد و گوسي بودن نويزها . اما اكنون استفاده از اين فيلتر به سيستمهاي غيرخطي ، با ديناميك متغير و شرايط ديگر نويزها، توسعه پيدا كرده است.
- الگوريتم كالمن
- براي اين سيستم گسسته
با نويزهاي سفيدگوسي ميانگينصفر و با فرض مستقل بودن نويزهاي حالت و اندازهگيري
و مستقل بودن شرايط اوليه از اين نويزها و مشخص بودن مقادير آماري آنها:
الگوريتم كالمن عبارت است از:
–
اسلاید 2 :
- پيش بيني
- فيلتر كالمن تعميم يافته
براي سيستم غيرخطي زير به كمك خطيسازي حول تخمين حالتها از الگوريتم كالمن استفاده ميشود.
در الگوريتم كالمن پيش بيني يك گام به جلو را داريم و براي پيش بينيNگام به جلو از رابطه زير استفاده ميشود
اسلاید 3 :
عوامل واگرايي در فيلترهاي كالمن و راه حل جلوگيري از آن
ـ راههاي مقابله با
خطاهاي گرد كردن
1-استفاده از محاسبات دقت بالا
2- در صورت متفرق ارائه شدن دادههاي اندازهگيري، ماتريس در 3- چند گام بيني، بهنگام نشود.
4- استفاده نكردن از فرآيندهاي قطعي بدون تحريك ( ) ، زيرا امكان دارد موجب منفي معين شدن شود.
5- متقارن كردن ماتريسهاي و در هر گام
6- استفاده از رابطه متقارن محاسبه
7- استفاده از الگويتمهاي جذر ريشه يا فاكتورگيري
ـ يك راه مقابله با خطاهاي مدلسازي اضافه كردن مقداري نويز به هركدام از حالتها
ـ مسأله رؤيت پذيري يك راه تشخيص آن بيكران شدن يك يا چند عنصر روي قطر اصلي
اسلاید 4 :
ـ مثبت معين نبودن ماتريس در يك گام
ـ خطاي بيش از اندازه در تخمين اوليه حالتها ( ) ، با توجه به اينكه اولين خطي سازي حول آن انجام ميشود.
راه حل مقابله
1- استفاده از الگوريتمهاي تكرار براي محاسبه حالتهاي اوليه از روي خروجي
2- تكرار الگوريتم كالمن در گام اول يا در چند گام اول بنحويكه مقادير حاصله از خطي سازي به يك بازة خطاي از پيش تعيين شده برسند.
اسلاید 5 :
واگرايي در پياده سازي عملي فيلتركالمن
ـ اختلاف زياد در كواريانس واقعي خطاي تخمين و مقدار محاسبه شده در فيلتر كه ميتواند همراه با بينهايت شدن كواريانس واقعي، صفر شدن مقدار محاسبه شدة آن و در نتيجه صفر شدن بهره فيلتر شود.
راه مقابله
1- در نظر گرفتن نويز در ورودي سيستم و در صورت نياز بزرگ فرض كردن قدرت آن
2- در نظر گرفتن يك حد آستانه پايين براي كواريانس خطاي محاسبه شده
3- استفاده از روشهاييكه فيلتر را به اندازهگيريهاي جديد حساس ميكنند