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相似文献
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1.
全局最优联邦滤波器信息分配原则   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
考虑到故障隔离后故障信息的影响一般需要一段时间才能够消除,研究了子系统发生传感器故障条件下的联邦滤波器信息分配问题.基于使故障量对无故障子系统的影响最小化考虑,提出了一种ε信息分配准则,并给出了按给定的故障衰减系数进行调整的信息分配策略.根据本文方法可使其他无故障子滤波器具有较强的抗干扰能力,从而使重构的联邦滤波器快速输出不含故障信息的融合结果.理论分析和仿真说明该方法是可行的.  相似文献   

2.
故障条件下的联邦滤波鲁棒信息分配方法研究   总被引:2,自引:1,他引:2  
研究了某个子系统发生传感器故障时,信息分配对无故障子系统的鲁棒性影响问题.基于提高无故障子系统的抗故障污染能力考虑,从使故障影响极小化出发提出了一种鲁棒信息分配思想.对于仅由双子滤波器组成的联邦滤波结构,给出了一种基于故障检测函数的自适应信息分配方法.从概率的角度,根据这种方法可使其他无故障子滤波器具有较强的抗干扰能力.对于具有主滤波器的联邦滤波结构,给出了一种给定故障衰减系数条件下的鲁棒信息分配系数设计方法.理论分析表明,该方法可使其他无故障子滤波器对故障具有很强的抗干扰能力,从而有利于提高联邦滤波器的快速重构能力.仿真说明本文思想是可行的.  相似文献   

3.
联邦滤波信息分配方法研究   总被引:3,自引:3,他引:3  
分析了在系统无故障和故障两种情况下,信息分配系数对各子滤波器的影响;研究了当前的几种典型动态信息分配方法在改变系统的全局融合估计和故障容错性能方面的局限性;基于提高无故障子系统的容错性考虑,提出了一种具有容错性的信息分配思想,可以改善重构后联邦滤波器的快速恢复能力.仿真结果证明了本文方法的有效性.  相似文献   

4.
以两个子系统组成的序列连续系统为研究对象,提出了一种新的容错控制方法.如果两个子系统中的任何一个发生故障,用基于自适应观测器的方法诊断出发生的故障.另一个无故障的子系统利用故障诊断信息和其它测量信息进行控制器重组,实现了序列连续系统的容错控制.当发生故障的子系统不能自行修复故障,或修复故障需要很大的时间延迟时,传统的复杂系统容错控制方法将无能为力.本文所提出的方法拓展了复杂系统容错控制的适用范围.计算机仿真结果表明了本文所提出方法的有效性.  相似文献   

5.
针对子系统发生缓变故障会影响联邦滤波器精度的问题,分析了信息分配因子对子滤波器精度和鲁棒性、全局估计精度以及故障检测效率的影响.在此基础上,研究了一种自适应容错联邦滤波方案.通过对量测噪声阵进行自适应调节来降低未检测出来的故障信息对故障子滤波器和全局估计精度的影响,进而提升无故障子滤波器的精度和系统重构能力;根据子滤波器故障检测函数值来动态调节信息分配因子,可进一步提升故障检测效率.仿真结果表明,相比于传统的容错联邦滤波,该方法能有效降低故障信息对滤波精度的影响,具有较高的全局估计精度.  相似文献   

6.
一种基于RBF 网络的自适应容错联邦滤波算法研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
邱恺  魏瑞轩  张宗麟 《控制与决策》2004,19(12):1420-1424
联邦滤波的信息分配原则直接影响滤波器的容错性和精度.考虑到故障隔离后的子系统不能参与联邦滤波器的信息分配,首先给出一种基于RBF网络的联邦滤波器的故障检测方法;然后通过引入故障因子,将系统的信息分配和故障状态综合考虑,提出一种自适应的动态信息分配方法.仿真算例表明.该方法能够提高系统的容错性和滤波精度.  相似文献   

7.
针对具有模型不确定项的系统,提出一种辅助信号结合冗余执行器的主动故障检测方法来检测微小故障.首先,以提升故障灵敏度和抗干扰鲁棒性为指标,构建最优观测器得到残差信号;其次,引入辅助输入信号来增大故障系统的残差,同时构建冗余执行器来避免辅助输入信号对无故障系统的影响;然后,给出随模型不确定项变化的自适应阈值构建方法降低故障检测的保守性.所提出的主动故障检测方法对无故障系统不造成影响,当故障发生时残差迅速变化且高于阈值以实现快速检测.最后通过仿真对比验证了所提出方法的有效性.  相似文献   

8.
周文惠  齐瑞云  姜斌 《控制与决策》2023,38(5):1373-1385
针对分布式多无人机系统执行任务时发生故障的情况,提出一种面向故障的任务重规划方法.首先,依据分布式架构,考虑通信延迟约束,建立多无人机系统遭遇故障时的局部任务重规划问题模型,设计故障无人机、健康无人机的重规划框架.依此框架,考虑无人机调度时所需的空间、时间资源,根据故障后的无人机通信拓扑,制定子系统划分规则;然后,根据子系统内在线无人机与待执行任务间的映射关系,提出基于收益动态调整规则和一致性协调规则的拍卖算法,实现针对不同情况的任务重分配;最后,考虑任务重分配与航迹重规划间的耦合关系,在任务重分配阶段引入RRT*算法预估的航迹代价,使得分配结果更合理.仿真结果表明,在考虑实际环境中无人机会发生故障的情况,该方法能够有效完成任务重规划.  相似文献   

9.
针对联邦滤波子系统软故障难以检测问题,提出一种基于滑动状态递推器的改进B型灰色关联度检测法;采用具有最高容错性能的无反馈模式,克服交叉污染;引入了自适应权衡因子,并给出计算公式,权衡无反馈模式下的最优信息分配和容错信息分配。根据所提算法,联邦滤波器信息分配系数可根据故障程度自动调整,并在权衡因子的作用下,保证滤波全程实现接近最优融合精度。该算法具有计算量小,结构简洁,精度高的特点,适合实际应用。该例仿真显示在故障最大时全局滤波精度提高28.5%左右,表明该算法有效提高了故障条件下全局融合精度,并实现全程接近最优融合精度。  相似文献   

10.
针对联邦滤波器子系统同时存在硬故障和软故障问题,提出一种适用于联邦滤波结构的两级故障检测方法。首先,构造联邦结构残差2χ检验法对系统硬故障进行检测,再用第k-m步未发生故障时的全局最优估计信息构造滑动残差检验函数,对未检测出的软故障进行时间积累,进而检测软故障,同时,联邦滤波信息分配系数根据软故障检测函数进行自适应调节。通过SINS-Galileo-北斗组合导航系统仿真对比分析了基于局部滤波残差2χ检验法和本文提出的故障检测方法,结果表明:该故障检测方法对系统硬故障和软故障具有较高的故障检测灵敏度,能够提高组合导航系统的可靠性。  相似文献   

11.
车栽GPS/DR组合导航系统中,需要把不同特性的传感器信息进行融合,实现系统整体状态的最优估计.设计了GPS/DR信息融合的联邦卡尔曼滤波器,局部滤波器分另q处理GPS和DR传感器信息,主滤波器进行信息融合,并对局部滤波器进行信息分配和重置.克服了单独使用GPS或DR时产生的系统失效、累积误差大等问题.仿真试验结果表明:GPS/DR组合定位比GPS单独定位具有更高的定位精度和客错能力.  相似文献   

12.
This paper presents a new scheme for fault detection and isolation in a satellite system. The purpose of this paper is to develop detection, isolation and identification algorithms based on a cascade filter for both total and partial faults in a satellite attitude control system (ACS). The cascade filter consists of a decentralized Kalman filter (DKF) and a bank of interacting multiple model (IMM) filters. The cascade filter is utilized for detection and diagnosis of anticipated sensor and actuator faults in a satellite ACS. Other fault detection and isolation (FDI) schemes are compared with the proposed FDI scheme. The FDI procedure using a cascade filter was developed in three stages. In the first stage, two local filters and a master filter detect sensor faults. In the second stage, the FDI scheme checks sensor residuals to isolate sensor faults, and 11 Extended Kalman filters with actuator fault models detect wherever actuator faults occur. In the third stage of the FDI scheme, four filters identify the fault type, which is either a total or partial fault. An important feature of the proposed FDI scheme is that it can decrease fault isolation time and accomplish not only fault detection and isolation but also fault type identification using a scalar penalty in the conditional density function.  相似文献   

13.
广义联邦滤波器的全局最优性   总被引:1,自引:1,他引:0  
顾启泰  方靖 《自动化学报》2009,35(10):1310-1316
基于矩阵理论和信息分配原理导出集中卡尔曼滤波、分散化滤波和联邦滤波之间的解析关系, 证明联邦滤波只有当其主滤波器和局部滤波器的维数都相同时, 其全局滤波才是最优的, 并用信号流图直观清晰地说明联邦滤波较分散化滤波结构更简单, 计算量小. 当联邦滤波的主滤波器和局部滤波器的维数不相同时, 只能得到次优解. 文中提出一种广义联邦滤波器的结构, 按信息分配原理重置其一步预测状态误差信息阵和一步预测状态, 获得全局滤波次优解, 并进一步利用全局滤波次优解作为观测量, 反馈修正其一步预测状态得到全局滤波最优解. 文中对最优反馈增益矩阵进行了数学推导, 从理论上证明其滤波结果同集中卡尔曼滤波是等价的, 并通过一个双SINS/GPS组合导航系统的仿真实验结果验证了算法的有效性.  相似文献   

14.
胡秀华  赵岩 《测控技术》2013,32(8):16-20
在SINS/CNS/SAR组合导航系统中,存在量测信息时间不同步及系统容错性差的问题,为了获得高精度滤波结果,设计了一种新的信息融合算法.首先对各子系统量测信息进行野值检测,并对处理后的量测信息进行时间同步处理;然后利用SINS/CNS和SINS/SAR子滤波器分别进行局部滤波得到局部估计值,经系统容错检测后,由主滤波器对局部估计值进行自适应融合,实现全局滤波.仿真结果表明,量测信息时间同步处理可以优化系统定位精度;当系统出现量测异常时,所提出的融合算法可以有效检测故障并进行处理,状态估计值始终维持在稳态附近.新的融合算法能改善导航系统的客错性能,提高导航精度,设计方案具有重要的理论参考价值.  相似文献   

15.
本文提出了一种自适应联合滤波模型结构及其算法,定义了联合滤波模型信息 分配系数的自适应调节准则.并设计了车载SINS/GPS组合导航系统的自适应联合滤波器,给 出了滤波算法.理论分析和实验室组合导航实验表明,引入该准则的自适应联合滤波算法大 大提高了系统容错性和定位精度.  相似文献   

16.
无反馈最优联邦信息滤波算法研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究了联邦信息滤波器无重置结构时的信息分配问题,基于全局融合精度最高的考虑,提出了一种根据各子系统量测信息与总的量测信息之比进行自适应调整的最优信息分配方法.与其他方法相比,该方法可使联邦滤波器获得更高的融合精度.仿真结果显示了该方法的有效性.  相似文献   

17.
基于RBF神经网络的组合导航融合算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的组合导航容错算法。该算法将局部滤波器状态估计分组引入作为融合中心的RBF神经网络,通过RBF神经网络的局部特性,实现全局估计的自适应性和容错性。该算法等价于对局部估计的模糊推理。仿真结果表明,该融合算法有较高的估计精度,能够及时检测出传感器故障并在融合网络中予以隔离,不致影响全局估计。  相似文献   

18.
针对多传感器分布式估计融合系统,在最小化估计误差的协方差矩阵迹的准则下,采用标量加权及对角阵加权融合方法,提出了估计误差相关条件下的序贯处理式最优估计融合Kalman滤波器。该融合滤波器以两传感器估计融合算法为基础,对传感器采集信息依次进行融合计算,得到多传感器融合结果。比较两种算法与局部滤波器的估计精度,并进行了仿真。仿真结果表明了基于加权估计融合的序贯处理算法的可行性和有效性。  相似文献   

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