Odhad kovariančních matic poruch dynamického systému

Bc. Oliver KOST

Diplomová práce

Estimation of noise covariance matrices of dynamic systems

Anotace:

Tato práce pojednává o odhadu vlastností poruch, které působí na systém. Uvažován je lineární dynamický stochastický systém popsaný stavovým modelem. Nejprve je ukázáno, jak popsat systém pomocí stavové reprezentace, jak v tomto popisu působí poruchy a jak se dají tyto poruchy reprezentovat. Dále jsou diskutovány různé metody, které rozdílnými způsoby dokážou odhadnout vlastnosti poruch působící na systém. Dále je detailně diskutována metoda založená na analýze posloupnosti chyby predikce měření pro libovolný lineární filtr a je ukázán a analyzován vliv volby lineárního zisku na kvalitu odhadu. V závěru je uvažovaná metoda rozšířena pro složitější poruchy měření ve smyslu jejich struktury a je diskutována nestrannost a konvergence této metody.

Abstract:

The thesis is devoted to the estimation of characteristics of the noises affecting a system. In particular, the linear stochastic dynamic system described by the state-space model is considered. The state-space model is introduced and techniques for the noise covariance matrices estimation are reviewed with the special emphasis on the autocovariance least-squares method. Then, the autocovariance least-squares method is analysed and a technique for the optimal selection of the linear estimator gain with respect to the purpose of the autocovariance method is proposed. The method is, subsequently, extended and analytically derived for a more general class of the systems, namely for the linear systems with time-correlated measurement noise. The proposed techniques and algorithms are illustrated in numerical illustrations.

Klíčová slova

Allanova variance, Kalmanův filtr, kovariance, korelace, Kroneckerova algebra, identifikace systémů, inovační posloupnost, odhad stavu

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2015

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jindřich Duník, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta aplikovaných věd

Magisterský studijní program / obor:
Aplikované vědy a informatika / Kybernetika a řídicí technika