强跟踪自适应CKF及其在动力定位中应用

针对容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)在动力定位系统存在不良测量及船舶运动模型不确定时滤波精确度下降甚至发散的问题,提出一种强跟踪自适应CKF算法。利用新息协方差匹配原理,建立对系统的不良测量具有鲁棒性的自适应CKF。基于强跟踪滤波(strong tracking filter,STF)的理论框架和自适应CKF算法,构建强跟踪自适应CKF,该算法克服了标准强跟踪滤波的理论局限性,兼具STF与自适应CKF的优点,在系统存在模型不确定性及不良测量时具有良好的鲁棒性和滤波精确度。通过仿真验证了所建算法的有效性。     

多速率传感器不完全测量数据自适应融合算法

针对不完全测量的多速率传感器系统,建立了自适应的分级融合算法。该算法构建了传感器子系统故障检测方法,检测子系统故障,确认不完全测量,避免单点故障污染整个系统;建立子系统的切换控制逻辑,引入映射矩阵,构成新的信息分享系数,自适应地选择子系统参与中心融合;对于不完全测量信息的传感器子系统,利用子滤波预测值代替估计值进行融合;全局状态估计利用各子系统的当前与前一时刻的估计值,提高了融合性能。对建立的算法进行仿真,验证了该算法的有效性。     

JRD22型电动机综合保护器

1　概述ＪＲＤ2 2型电动机综合保护器 (原ＪＲＤ2 2型电子式热继电器 )是西安开民电子电器新技术应用研究所自行研制、设计、生产的替代传统双金属片热继电器的新产品 ,已获两项国家专利。该产品应用于额定绝缘电压 660Ｖ ,额定工作电压至 660Ｖ ,交流 50Ｈｚ,额定工作电流从 0 1～630Ａ的三相异步电动机网络中、对电动机的过载 ,过流、缺 /断相、三相不平衡、负载超温等故障进行保护。2　工作原理及特点2 1　过电流保护原理当负载加大 ,电源电压升高或降低时 ,电动机会出现定子过电流的故障。此时 ,电动机三相电流平衡增加 ,控制模块将电…     

强跟踪自适应平方根容积卡尔曼滤波算法

针对强跟踪滤波器（STF）的理论局限性及不良测量导致的滤波性能下降问题,提出了一种强跟踪自适应平方根容积卡尔曼滤波（SRCKF）算法。利用新息协方差匹配原理,建立对不良测量具有鲁棒性的自适应SRCKF 。基于STF的理论框架,采用自适应SRCKF代替扩展卡尔曼滤波构建强跟踪自适应SRCKF 。该算法兼具STF与自适应SR-CKF的优点,在系统同时存在模型不确定性及不良测量时具有良好的滤波性能。仿真验证了所建算法的有效性。     

强跟踪SRCKF及其在船舶动力定位中的应用

针对平方根容积卡尔曼滤波器(SRCKF)在定位系统船舶模型不确定时存在滤波精度下降甚至发散的问题,提出了一种具有强跟踪性能的SRCKF算法.基于强跟踪滤波器(STF)的理论框架,采用三阶球面径向容积规则代替STF中的雅克比矩阵计算,结合渐消因子的等价表述,构建强跟踪SRCKF.基于滤波收敛判据和渐消记忆滤波思想,分析了强跟踪SRCKF的收敛性.强跟踪SRCKF兼具STF鲁棒性强、SRCKF滤波精度高和实现简单的优点,有效克服了STF的理论局限性及SRCKF在系统模型不确定时滤波性能下降的缺点.利用船舶陆上仿真系统进行试验,证明了强跟踪SRCKF的有效性.     

基于滞后-停留时间切换控制的输入受限系统

针对监督控制系统输入受限时的切换问题,利用小增益控制法为系统构造多个控制器,并提出一种新的切换逻辑.该切换逻辑可以避免切换系统出现频繁切换,还可以保证系统不会因滞后参数选取的不当而错失切换到最佳的控制器.文中利用积分输入-状态稳定性原理证明了该切换逻辑可以保证闭环系统的稳定性.最后对一组输入约束小增益控制系统进行计算机仿真验证,仿真结果表明了该切换逻辑的有效性.     

基于鲁棒CKF的多传感器全信息融合算法

为了克服不良测量的影响,改善多传感器的融合性能,提出一种基于鲁棒容积卡尔曼滤波(CKF)的多传感器全信息融合算法。基于新息协方差匹配原理构建鲁棒CKF,定义数据质量检测函数,根据测量数据质量选择鲁棒CKF或标准CKF作为子系统最优滤波算法。基于多传感器融合信息,建立子系统软故障检测算法;定义子系统故障系数,通过系统重构实现故障子系统的隔离。利用多传感器系统所能提供的最多信息,建立全信息融合算法。将所建算法应用于船舶动力定位测量系统的仿真实验中,与CKF、局部估计加权融合算法进行比较。仿真结果表明,鲁棒CKF及软故障检测函数提高了子系统的滤波鲁棒性,全信息融合算法进一步改善了系统的融合性能。仿真结果验证了所建算法的有效性。     

基于粒子群优化算法的海浪方向谱估计

为解决当前测量设备在估计海浪方向谱方面存在的易损坏、易丢失且费用昂贵等问题,利用船舶运动响应数据通过参数化方法对海浪方向谱进行估计,并提出粒子群优化算法对八参数海浪方向谱模型进行参数整定,该方法只需要简单的测量设备和硬件即可完成方向谱的估计工作.最后利用实船数学模型对2种海况情况进行了仿真验证,仿真结果表明该方法可以精确地估计出海浪方向谱.     

动力定位冗余测量系统的模糊自适应融合算法

针对船舶动力定位的冗余测量系统,基于模糊自适应滤波和滤波器可信度的模糊评判,建立了多传感器数据融合算法。该方法与线性或非线性系统状态估计相结合,构成模糊自适应融合算法。通过监测滤波新息的均值和分歧度,应用模糊推理系统在线调节测量噪声协方差矩阵,从而抑制滤波发散;构建新的数据质量函数和子系统故障检测函数,根据检测结果自适应地选择子系统构建全局融合体系;利用子系统滤波的新息分歧度比值和状态估计误差的协方差,模糊评判各子系统滤波的可信度,由此计算相应的信息分配系数,实现全局融合。通过转台半实物仿真,验证了该算法的有效性。     

JRD22型电动机综合保护器

文章阐述了新型电动机综合保护器JRD22型的产品原理,设计特点,介绍了其试验及符合标准.