现设线性时变系统的离散状态方程和观测方程
上传者:康涛|上传时间:2015-05-07|密次下载
现设线性时变系统的离散状态方程和观测方程
现设线性时变系统的离散状态方程和观测方程为:
X(k) = F(k,k-1)·X(k-1)+T(k,k-1)·U(k-1)
Y(k) = H(k)·X(k)+N(k)
其中
X(k)和Y(k)分别是k时刻的状态矢量和观测矢量
F(k,k-1)为状态转移矩阵
U(k)为k时刻动态噪声
T(k,k-1)为系统控制矩阵
H(k)为k时刻观测矩阵
N(k)为k时刻观测噪声
则卡尔曼滤波的算法流程为:
预估计X(k)^= F(k,k-1)·X(k-1)
计算预估计协方差矩阵
C(k)^=F(k,k-1)×C(k)×F(k,k-1)'+T(k,k-1)×Q(k)×T(k,k-1)'
Q(k) = U(k)×U(k)'
计算卡尔曼增益矩阵
K(k) = C(k)^×H(k)'×[H(k)×C(k)^×H(k)'+R(k)]^(-1)
R(k) = N(k)×N(k)'
更新估计
X(k)~=X(k)^+K(k)×[Y(k)-H(k)×X(k)^]
计算更新后估计协防差矩阵
C(k)~ = [I-K(k)×H(k)]×C(k)^×[I-K(k)×H(k)]'+K(k)×R(k)×K(k)'
X(k+1) = X(k)~
C(k+1) = C(k)~
重复以上步骤
**********************************************
Matlab实现代码
*********************************************************************************************************************************
%%%% Constant Velocity Model Kalman Filter Simulation %%%%
%==========================================================================
clear all; close all; clc;
%% Initial condition
ts = 1; % Sampling time
t = [0:ts:100];
T = length(t);
%% Initial state
x = [0 40 0 20]';
x_hat = [0 0 0 0]';
%% Process noise covariance
q = 5
Q = q*eye(2);
%% Measurement noise covariance
r = 5
R = r*eye(2);
%% Process and measurement noise
w = sqrt(Q)*randn(2,T); % Process noise
v = sqrt(R)*randn(2,T); % Measurement noise
%% Estimate error covariance initialization
p = 5;
P(:,:,1) = p*eye(4);
%==========================================================================
%% Continuous-time state space model
%{
x_dot(t) = Ax(t)+Bu(t)
z(t) = Cx(t)+Dn(t)
%}
A = [0 1 0 0;
0 0 0 0;
0 0 0 1;
0 0 0 0];
B = [0 0;
1 0;
0 0;
0 1];
C = [1 0 0 0;
0 0 1 0];
D = [1 0;
0 1];
%% Discrete-time state space model
%{
x(k+1) = Fx(k)+Gw(k)
z(k) = Hx(k)+Iv(k)
Continuous to discrete form by zoh
%}
sysc = ss(A,B,C,D);
sysd = c2d(sysc, ts, 'zoh');
[F G H I] = ssdata(sysd);
%% Practice state of target
for i = 1:T-1
x(:,i+1) = F*x(:,i);
%% Prediction phase
x_hat(:,i+1) = F*x_hat(:,i);
% State estimate predict
P(:,:,i+1) = F*P(:,:,i)*F'+G*Q*G';
% Tracking error covariance predict
P_predicted(:,:,i+1) = P(:,:,i+1);
%% Kalman gain
K = P(:,:,i+1)*H'*inv(H*P(:,:,i+1)*H'+R);
%% Updata step
x_hat(:,i+1) = x_hat(:,i+1)+K*(z(:,i+1)-H*x_hat(:,i+1)); % State estimate update
P(:,:,i+1) = P(:,:,i+1)-K*H*P(:,:,i+1); % Tracking error covariance update
P_updated(:,:,i+1) = P(:,:,i+1);
end
%==========================================================================
%% Estimate error
x_error = x-x_hat;
%% Graph 1 practical and tracking position
figure(1)
plot(x(1,:),x(3,:),'r');
hold on;
plot(x_hat(1,:),x_hat(3,:),'g.');
title('2D Target Position')
legend('Practical Position','Tracking Position')
xlabel('X axis [m]')
ylabel('Y axis [m]')
hold off;
%% Graph 2
figure(2)
plot(t,x(1,:)),grid on;
hold on;
plot(t,x_hat(1,:),'r'),grid on;
title('Practical and Tracking Position on X axis')
legend('Practical Position','Tracking Position')
xlabel('Time [sec]')
ylabel('Position [m]')
hold off;
%% Graph 3
figure(3)
plot(t,x_error(1,:)),grid on;
title('Position Error on X axis')
xlabel('Time [sec]')
ylabel('Position RMSE [m]')
hold off;
%% Graph 4
figure(4)
plot(t,x(2,:)),grid on;
hold on;
plot(t,x_hat(2,:),'r'),grid on;
title('Practical and Tracking Velocity on X axis')
legend('Practical Velocity','Tracking Velocity')
xlabel('Time [sec]')
ylabel('Velocity [m/sec]')
hold off;
%% Graph 5
figure(5)
plot(t,x_error(2,:)),grid on;
title('Velocity Error on X axis')
xlabel('Time [sec]')
ylabel('Velocity RMSE [m/sec]')
hold off;
%==========================================================================
*********************************************************************************************************************************
***********************************************
下载文档
热门试卷
- 2016年四川省内江市中考化学试卷
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 山东省滨州市三校2017届第一学期阶段测试初三英语试题
- 四川省成都七中2017届高三一诊模拟考试文科综合试卷
- 2017届普通高等学校招生全国统一考试模拟试题(附答案)
- 重庆市永川中学高2017级上期12月月考语文试题
- 江西宜春三中2017届高三第一学期第二次月考文科综合试题
- 内蒙古赤峰二中2017届高三上学期第三次月考英语试题
- 2017年六年级(上)数学期末考试卷
- 2017人教版小学英语三年级上期末笔试题
- 江苏省常州西藏民族中学2016-2017学年九年级思想品德第一学期第二次阶段测试试卷
- 重庆市九龙坡区七校2016-2017学年上期八年级素质测查(二)语文学科试题卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016年12月八年级语文阶段性测试卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016-2017学年七年级英语12月阶段检测试卷
- 山东省邹城市第八中学2016-2017学年八年级12月物理第4章试题(无答案)
- 【人教版】河北省2015-2016学年度九年级上期末语文试题卷(附答案)
- 四川省简阳市阳安中学2016年12月高二月考英语试卷
- 四川省成都龙泉中学高三上学期2016年12月月考试题文科综合能力测试
- 安徽省滁州中学2016—2017学年度第一学期12月月考高三英语试卷
- 山东省武城县第二中学2016.12高一年级上学期第二次月考历史试题(必修一第四、五单元)
- 福建省四地六校联考2016-2017学年上学期第三次月考高三化学试卷
- 甘肃省武威第二十三中学2016—2017学年度八年级第一学期12月月考生物试卷
网友关注
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百二十五)
- 2019河北公务员考试行测题库:常识判断练习题(三)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十八)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百四十九)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百四十一)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百一十一)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十九)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十三)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十一)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百二十三)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百六十)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百一十四)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十二)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百四十六)
- 2019河北公务员考试行测题库:言语理解练习题答案(四)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百四十八)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百五十)
- 2019河北公务员考试行测题库:判断推理练习题答案(四)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百四十五)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百一十七)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百一十五)
- 2019河北公务员考试行测题库:判断推理练习题(三)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十七)
- 2019河北公务员考试申论题库:农民丰收节
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十六)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十四)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百三十五)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百二十二)
- 2019河北公务员考试行测题库:言语理解练习题(四)
- 2019河北公务员考试常识判断40000问(一百四十四)
网友关注视频
- 北师大版数学 四年级下册 第三单元 第二节 小数点搬家
- 3.2 数学二年级下册第二单元 表内除法(一)整理和复习 李菲菲
- 二年级下册数学第三课 搭一搭⚖⚖
- 化学九年级下册全册同步 人教版 第25集 生活中常见的盐(二)
- 苏科版数学 八年级下册 第八章第二节 可能性的大小
- 冀教版小学数学二年级下册1
- 【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案,广东省
- 苏科版数学八年级下册9.2《中心对称和中心对称图形》
- 冀教版英语三年级下册第二课
- 沪教版八年级下册数学练习册21.3(2)分式方程P15
- 外研版英语七年级下册module3 unit2第二课时
- 【部编】人教版语文七年级下册《逢入京使》优质课教学视频+PPT课件+教案,辽宁省
- 8.练习八_第一课时(特等奖)(苏教版三年级上册)_T142692
- 外研版英语三起5年级下册(14版)Module3 Unit2
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 五年级下册 Unit 10
- 【部编】人教版语文七年级下册《老山界》优质课教学视频+PPT课件+教案,安徽省
- 冀教版英语五年级下册第二课课程解读
- 沪教版八年级下册数学练习册一次函数复习题B组(P11)
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 8
- 【部编】人教版语文七年级下册《过松源晨炊漆公店(其五)》优质课教学视频+PPT课件+教案,辽宁省
- 第五单元 民族艺术的瑰宝_16. 形形色色的民族乐器_第一课时(岭南版六年级上册)_T1406126
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 4
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 12
- 第19课 我喜欢的鸟_第一课时(二等奖)(人美杨永善版二年级下册)_T644386
- 第4章 幂函数、指数函数和对数函数(下)_六 指数方程和对数方程_4.7 简单的指数方程_第一课时(沪教版高一下册)_T1566237
- 【部编】人教版语文七年级下册《老山界》优质课教学视频+PPT课件+教案,安徽省
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 六年级下册 Unit 7
- 北师大版数学四年级下册3.4包装
- 七年级英语下册 上海牛津版 Unit5
- 每天日常投篮练习第一天森哥打卡上脚 Nike PG 2 如何调整运球跳投手感?
精品推荐
- 2016-2017学年高一语文人教版必修一+模块学业水平检测试题(含答案)
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
分类导航
- 互联网
- 电脑基础知识
- 计算机软件及应用
- 计算机硬件及网络
- 计算机应用/办公自动化
- .NET
- 数据结构与算法
- Java
- SEO
- C/C++资料
- linux/Unix相关
- 手机开发
- UML理论/建模
- 并行计算/云计算
- 嵌入式开发
- windows相关
- 软件工程
- 管理信息系统
- 开发文档
- 图形图像
- 网络与通信
- 网络信息安全
- 电子支付
- Labview
- matlab
- 网络资源
- Python
- Delphi/Perl
- 评测
- Flash/Flex
- CSS/Script
- 计算机原理
- PHP资料
- 数据挖掘与模式识别
- Web服务
- 数据库
- Visual Basic
- 电子商务
- 服务器
- 搜索引擎优化
- 存储
- 架构
- 行业软件
- 人工智能
- 计算机辅助设计
- 多媒体
- 软件测试
- 计算机硬件与维护
- 网站策划/UE
- 网页设计/UI
- 网吧管理