基于擴展集員濾波的室內(nèi)氣體源定位方法.pdf

1、隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，氣體在工業(yè)各個領(lǐng)域的應(yīng)用變得越來越多，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中不可代替的材料之一。然而，有毒有害氣體泄漏造成的危害嚴重影響人民的生命和生活環(huán)境。本文以室內(nèi)氣體擴散為背景，針對室內(nèi)氣體發(fā)生泄漏后的定位問題，采用集員濾波算法對其展開研究，最終得出氣體源的可行區(qū)域，以彌補目前使用傳統(tǒng)的點估計算法在氣體源定位方面的不足。本文的主要工作有以下幾個方面：
　?、偈紫扔懻摿藲怏w源定位問題的研究目的和意義，介紹基于點估計的隨機狀態(tài)估

2、計和基于集合的集員濾波之間的區(qū)別，闡述集員濾波算法的優(yōu)勢，給出選用橢球作為可行集的原因，并簡單介紹了基于橢球的集員濾波算法的幾種常用算法。
　　②簡要介紹并比較了常用的氣體擴散模型，給出選用氣體湍流擴散模型的依據(jù)，并把擴展集員濾波算法引入到氣體源定位領(lǐng)域。由于集員濾波算法不僅需要初始位置，而且需要知道初始橢球的大小，因此將非線性最小二乘法引入到氣體源預(yù)定位中，提出基于非線性最小二乘法的計算初始橢球的方式，加快集合的收斂速度，并保證

3、真實氣體源包含在定位集合中，從而提高定位的可信度，同時與自定義初始橢球相比較。
　?、蹥怏w擴散過程容易受風(fēng)場的影響，風(fēng)場的信息對氣體源定位至關(guān)重要，而現(xiàn)實情況下對風(fēng)度和風(fēng)向的測量往往不精確，由此考慮無風(fēng)度風(fēng)向測量的氣體源定位算法。一般來說，風(fēng)度和風(fēng)向均可看成固定量和湍流引起的隨機量之和，基于此建立無風(fēng)度測量的氣體擴散模型、無風(fēng)向測量的氣體擴散模型和無風(fēng)度風(fēng)向測量的氣體源擴散模型，并采用擴展集員濾波算法對氣體泄漏源定位。