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文档简介

1、卡尔曼滤波器设计一、卡尔曼滤波器基本设计思路二、设计要求观测质点在原点附近沿直线作振荡运动，由于观测的随机误差的原因，使得测量数据不能正确反映质点的运动。设计滤波器对测量数据进行处理，以消除随机白噪声的影响。三、程序设计%-产生正弦波信号-%t=0:0.1:20-0.1;T=0.1;y=5*sin(pi*t*0.5;figure;plot(t,y,or;axis(0,20,-8,8;xlabel('时间/s'ylabel('质点位移/mm'title('理想质点偏离中心位移图'%-添加噪声-%a=randn(1,200;Z=y+a;figure;

2、plot(t,Z,or;axis(0,20,-8,8;xlabel('时间/s 'ylabel('质点位移/mm'title(测量所得质点偏离中心位移图'%-建立系统模型-%X=zeros(2,200;X(:,1=0,1;A=1,T;0,1; B=1/2*(T2 T'H=1,0;C=0,0;0,1;Q=(0.252; R=(0.252; %-卡尔曼算法-%for n=1:200Kg=C*H'/(H*C*H'+R;X(:,n=X(:,n+Kg*(Z(:,n-H*X(:,n;X(:,n+1=A*X(:,n;C=(eye(2,2-Kg*

3、H*C;C=A*C*A'+B*Q*B'end%-%figure t=0:0.1:20;Y=X(1,:;plot(t,Y,'or'grid;axis(0,20,-8,8;xlabel('时间/s 'ylabel('质点位移/mm 'title(卡尔曼滤波后输出质点最优化偏离中心位移'四、程序运行结果分析1.、理想质点偏离中心位移如下图1所示。图1 理想质点偏离中心位移图2.、模拟测量结果如下图2所示。图2 模拟质点偏离中心位移测量结果3、卡尔曼滤波后结果如下图3所示。图3 卡尔曼滤波后结果4.、结果分析图1中正弦波模拟了理想质点偏离中心的位移图，图2在图1的基础上添加了随机白噪声，用以模拟测量得到的结果。图3是经过卡尔曼滤波后输出的结果，可以看到图3中数据

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