三维非线性状态量的EKF(扩展卡尔曼滤波),几乎每一行都有中文注释,方便初学者上手。
文章目录
- 代码说明
- 绘图
代码说明
状态变量:x 表示三维状态,包括位置和速度。
协方差矩阵:P 用来表示估计的不确定性。
过程和观测噪声:Q 和 R 是噪声的协方差矩阵,影响滤波的准确性。
状态转移函数:f 用于描述系统的动态模型。
观测模型:h 用于将状态转换为观测值。
主循环:包含预测和更新步骤,循环进行状态估计。
绘图
三轴状态曲线:
三轴状态误差:
输出:
该内容讲解了如何使用卡尔曼滤波进行电池状态(SOC)的估计,主要包括以下几个部分:
初始化参数:
x: 初始状态变量,表示SOC的初始估计(50%)。
P: 初始协方差矩阵,表示对初始状态的不确定性。
Q: 过程噪声协方差,假设过程噪声较小。
R: 观测噪声协方差,表示观测过程中的不确定性。
数据生成:
true_SOC: 生成一个从0%到100%的真实SOC变化序列。
measurements: 在真实SOC基础上添加随机噪声,模拟实际观测值。
存储估计结果:
estimates: 用于存储每个时间步的SOC估计值。
卡尔曼滤波循环:
预测步骤:假设SOC在没有过程噪声的情况下保持不变,并更新协方差矩阵。
更新步骤:根据观测值计算卡尔曼增益,更新状态估计和协方差矩阵。## 部分代码