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基于滑模控制的卡尔曼滤波在列车定位中的研究

论文摘要

为了提高城市轨道交通中轮轴速度传感器与加速度计组合定位的精度,提出一种基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法。对于组合定位来说,由于卡尔曼滤波不能很好地修正加减速过程中的空转打滑误差,考虑到滑模控制器的滑动模态与系统的参数及扰动无关,提出采用基于滑模控制的改进卡尔曼滤波来进一步降低误差。其基本思路是应用指数趋近律滑模变结构来改善里程计算值,然后再进行卡尔曼滤波。并利用仿真软件对上述过程进行验证,仿真结果表明:基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法,能够在一定程度上减小空转打滑误差,进一步提高定位的精度。最后通过与其他卡尔曼滤波改进算法对比,得出基于滑模控制的卡尔曼滤波方法结构更为简单,也能保证一定的精度。

论文目录

  • 1 概述
  • 2 测速定位原理
  •   2.1 轮轴速度传感器工作原理
  •   2.2 加速度计工作原理
  • 3 卡尔曼滤波算法
  •   3.1 轮轴速度传感器误差补偿模型
  •   3.2 加速度传感器误差补偿模型
  •   3.3 状态模型的建立
  •   3.4 观测模型的建立
  •   3.5 卡尔曼滤波模型求解
  • 4 基于滑模控制的改进卡尔曼滤波
  • 5 仿真分析
  • 6 对比分析
  • 7 结语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 葛淼,张亚东,李科宏,邓祎宁

    关键词: 列车定位,卡尔曼滤波,滑模控制,城市轨道交通,仿真

    来源: 铁道标准设计 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 铁路运输

    单位: 西南交通大学交通信息工程及控制重点实验室

    基金: 国家自然科学基金青年基金项目(61703349),中国铁路总公司科技研究开发计划课题(2017X007-D)

    分类号: U284.48

    DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.201807130003

    页码: 148-152

    总页数: 5

    文件大小: 968K

    下载量: 223

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/72ccd12bcb33632ba81bef49.html