Filtro de Kalman: ejemplo Matlab (filtro no estacionario)

Antonio Sala, UPV

Dificultad: **** ,       Relevancia: PIC,      Duración: 33:33

Materiales:    [ Cód.: kalmtst2masas.mlx ] [ PDF ]

Resumen:

Este vídeo presenta cómo simular el filtro de Kalman no estacionario discutido en el vídeo [kalteo], sobre un proceso de masas-muelles lineal ya considerado, por ejemplo, en el vídeo [stochML].

En concreto, dicho vídeo discutía la simulación en bucle abierto, sin mediciones. La incorporación de sensores hace que, obviamente, la matriz de varianzas-covarianzas del error de estimación sea mucho más pequen~a que la que resultaba en el vídeo [stochML]; los resultados coincidirían si la matriz de varianzas-covarianzas del “ruido de medida” tendiera a infinito (sensores “inútiles”).

El modelado y revisión de conceptos de teoría abarca hasta el minuto [03:55].

Aunque el vídeo discute la simulación de un filtro no estacionario, se comenta en el mismo que en muchas aplicaciones se implementa el filtro estacionario (ganancias constantes, observador invariante en el tiempo) y, por tanto, el objetivo del vídeo es una implementación “purista” de los desarrollos teóricos para comprobar su corrección, y no la implementación estacionaria de ganancia constante en aplicaciones, que utilizaría el código de los observadores del vídeo [obsml1] cambiando la linea place por dlqe.

En efecto, el código compara la solución obtenida (excepto en un transitorio de dos segundos) con la del comando dlqe y son coincidentes.

La parte final del vídeo compara la calidad de los estimados según la configuración de sensores disponible: posición 1 vs. posición 2 vs. ambas. Las desviaciones típicas (raíz cuadrada de la diagonal de la matriz de varianzas-covarianzas del error de observación) nos indican cómo de útil es cada configuración de sensores para poder estimar cada estado, según la precisión conseguida.

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