基于EKF的高速无人艇操纵响应模型参数辨识

• 作者: 包涛 曾小龙 杨鑫 茅云生 董早鹏 黄铖
• 来源期刊: 武汉理工大学学报（交通科学与工程版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 高速无人艇 操纵响应模型 扩展卡尔曼滤波 敏感性 泛化能力
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 页码范围: 957-961,967
• 页数: 6页
• 分类号: U675.91
• 字数: 5781字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3963/j.issn.2095-3844.2019.05.031

摘要

为了对高速无人艇的操纵性能进行预报,提升其操控性,需要准确地获得无人艇操纵响应模型的各项参数.针对传统实验方法下获取模型参数缺陷,提出一种基于EKF的高速无人艇操纵响应模型参数辨识方法.首先利用差分法对高速无人艇的二阶非线性操纵响应模型进行离散化,并通过变换将其转化成基于EKF的增广状态向量形式.基于四阶龙格-库塔法,仿真模拟辨识模型的输入数据,并对转化后的状态向量进行辨识,进一步解方程得到响应模型各项参数的辨识结果.对响应模型的各项参数进行敏感性分析,得到各参数对模型输出结果的敏感系数,从而对参数辨识结果误差分析论证.通过对原始模型和辨识模型的操纵运动仿真结果对比分析,验证了基于EKF所得到的辨识模型具有良好的泛化能力,能够更好的对高速无人艇进行操纵运动控制和预报.