卡尔曼滤波英文原版书.pdf

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本文档全面介绍了卡尔曼滤波器的基础理论、计算方法及其在实时系统中的应用。首先对矩阵与行列式基础知识、概率初步知识和最小二乘初步知识进行了概述,为理解卡尔曼滤波器打下数学基础。随后,通过最简单的形式导出了卡尔曼滤波器的核心算法——预测-校正算法,并详细讨论了该算法如何基于所有可用数据信息,利用最优权重实现状态向量的无偏最小方差估计。文中还特别强调了对于不确定系统的处理,引入了区间卡尔曼滤波和小波卡尔曼滤波两种扩展方法,以及它们在信号估计和信号分解等方面的应用。此外,文档还涵盖了卡尔曼滤波器的稳定性和实际应用问题,如彩色噪声过程下的滤波、线性确定性随机系统、以及系统识别等内容。最后,通过具体例子说明了卡尔曼滤波器在跟踪和控制系统中的有效性和优越性。整体上,本文档不仅提供了卡尔曼滤波器的完整理论框架,而且突出了其实时应用的高效性和广泛性,是工程技术人员深入了解和应用这一重要技术的重要参考文献。

关键要点

  1. 线性系统的观测方程中存在噪声

  2. 目标是通过观测数据获得状态向量的最优估计值

  3. 使用加权最小二乘法来确定最优权重矩阵

  4. 最优解为通过残差平方和最小化得到的状态向量

  5. 最小二乘法基于正交投影原理进行求解

《卡尔曼滤波器及其实时应用》第四版

这一章节是关于一本名为《Kalman Filtering with Real-Time Applications》的书籍的版权信息和作者介绍。这本书由Charles K. Chui和Guanrong Chen编写,主要介绍了卡尔曼滤波器在实时应用中的理论和实践。本书的第四版是在第三版的基础上进行了修订,并增加了新的章节,如区间卡尔曼滤波器和小波卡尔曼滤波器等。本书适用于对卡尔曼滤波器感兴趣的学生、工程师和研究人员阅读。

《卡尔曼滤波器及其应用》—— 一本介绍卡尔曼滤波理论和实践的教材

这一章节介绍了卡尔曼滤波器的基本原理和应用领域。作者详细阐述了卡尔曼滤波器的数学理论和算法,并通过实例说明了其在实际问题中的应用价值。此外,该书还讨论了卡尔曼滤波器的一些扩展应用,如自适应系统识别、有色噪声处理等。总之,本书是一本介绍卡尔曼滤波器的经典教材,适合初学者学习和参考。

卡尔曼滤波及其应用

这一章节主要介绍了数学理论、计算算法和实时跟踪问题中的卡尔曼滤波器的应用。在解释卡尔曼滤波算法的获取方式以及其性能表现时,需要使用一些矩阵代数公式和不等式。此外,由于只考虑了系统和测量噪声过程在实时应用中的统计特性,因此对概率论的一些基本概念有一定的了解会有所帮助。本章旨在研究这些主题。

矩阵与行列式初步预习笔记

这一章节主要介绍了矩阵和行列式的基本概念及其初步知识。其中涉及到了正定矩阵、非负定矩阵的概念以及它们之间的关系。同时,还给出了Schwarz不等式的推广形式——矩阵Schwarz不等式,并证明了其成立条件。此外,还介绍了一个重要的矩阵逆的计算公式——矩阵求逆公式,该公式可以用来求解一些高阶矩阵的逆。最后,通过给出一个例子来说明如何应用矩阵求逆公式进行计算。

矩阵与行列式的基本知识及应用

这一章节主要介绍了矩阵和行列式的相关概念及其性质,包括矩阵的逆、迹等。其中,通过一些基本的计算方法和推导过程,证明了一些重要的结论,如矩阵的逆与原矩阵的行列式之间的关系,以及矩阵的迹与矩阵的特征值之间的关系。此外,还介绍了一些有用的不等式,如矩阵的迹与其平方之间的关系,以及矩阵乘积的迹与其因子矩阵的迹之间的关系。这些结论在数学和工程领域都有广泛的应用。