量測(cè)滯后下的非線性狀態(tài)估計(jì)方法研究.pdf

1、在化工過(guò)程的先進(jìn)控制中，關(guān)鍵變量的狀態(tài)估計(jì)質(zhì)量直接影響到控制效果，非線性濾波算法是實(shí)現(xiàn)非線性狀態(tài)估計(jì)的重要途徑。實(shí)際的化工過(guò)程是一個(gè)維數(shù)高、非線性較強(qiáng)的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，目前的非線性濾波算法在濾波過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)精度降低、計(jì)算量過(guò)大、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，因此迫切需要性能更優(yōu)的非線性濾波算法?；み^(guò)程中某些關(guān)鍵狀態(tài)參量的測(cè)量需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)的離線檢測(cè)，從而產(chǎn)生不可避免的量測(cè)滯后，合理有效利用非線性濾波算法融合量測(cè)滯后的數(shù)據(jù)，可以修正由于系統(tǒng)計(jì)

2、算誤差、傳感器偏差等原因引起的估計(jì)誤差，以提高化工過(guò)程中狀態(tài)估計(jì)的精度。因此，研究量測(cè)滯后下的非線性狀態(tài)估計(jì)方法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在分析了目前的非線性濾波算法基礎(chǔ)上，在高斯統(tǒng)一濾波框架下提出了一種基于矩陣對(duì)角化變換的高階容積卡爾曼濾波(DMHCKF)算法;該算法將高階容積卡爾曼濾波(HCKF)中的協(xié)方差矩陣分解方法替換為基于矩陣對(duì)角化變換的分解方法，該方法對(duì)協(xié)方差矩陣的正定性不做要求，同時(shí)分解后所得到的矩陣特

3、征空間保持不變，有利于提高HCKF算法的濾波精度和穩(wěn)定性;研究了化工過(guò)程中存在量測(cè)滯后的非線性狀態(tài)估計(jì)處理方法，基于采樣點(diǎn)擴(kuò)維法，給出了一種量測(cè)滯后下的DMHCKF算法，并將其用于復(fù)雜化工過(guò)程的非線性狀態(tài)估計(jì)中。
　　仿真實(shí)驗(yàn)表明，DMHCK算法擁有較高的濾波精度和濾波穩(wěn)定性;所給出的量測(cè)滯后下的DMHCKF算法能合理利用量測(cè)滯后的數(shù)據(jù)，提高了狀態(tài)量的估計(jì)精度;將量測(cè)滯后下的DMHCKF算法應(yīng)用到化工過(guò)程狀態(tài)估計(jì)中，得到了較好的估