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《北京交通大学》 2011年
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基于鲁棒估计理论的列车组合定位方法研究

刘江  
【摘要】:摘要:列车定位是列车运行控制系统形成有效控制策略并保障列车安全高效运行的重要保证,采用多种传感器集成构成列车组合定位系统是列车定位技术的发展趋势。传感器数据融合作为列车组合定位系统的核心功能,在传感器数量增多、系统结构趋于复杂的情况下,需要充分考虑融合估计的鲁棒性,使定位系统在确保安全的前提下具备较高的性能水平。 论文针对列车定位的实际特性,结合多传感器组合的系统结构,从H∞鲁棒滤波这一类典型的鲁棒估计方法出发,研究了基于鲁棒估计理论的列车组合定位方法,提出一种cubature H∞鲁棒滤波算法,采用联邦滤波结构形成分散化滤波算法,并进一步提出采用变约束系数策略的白适应滤波方案。在此基础上,论文将研究拓展至列车组合定位的完整过程,研究了列车组合定位的完整性保障方法。论文的创新性工作主要包括: (1)总结基于滤波估计的列车组合定位模型,提出一种cubature H∞非线性鲁棒滤波算法,并基于联邦滤波结构,提出了基于信息分配系数动态调节的分散化cubature H∞滤波方案。 (2)提出一种变约束系数cubature H∞自适应滤波算法,对参数自适应方案中的约束系数作用机理、最优约束系数求解等问题进行了研究,确定了可行的约束系数动态调节策略。 (3)提出一种分级递进式列车组合定位完整性保障方法,确定了系统自主完整性监测及保障框架,并针对列车组合定位的传感器输入、传感器融合、地图匹配输出等过程分别提出了完整性保障策略。 (4)构建了多传感器列车组合定位仿真系统,对传感器误差模型、列车轨迹仿真等问题进行了研究,通过设置不同场景进行的多传感器协同仿真对论文理论成果进行了集成验证。 论文结合列车组合定位仿真及实际现场测试实验,验证了本文提出的基于鲁棒估计理论的列车组合定位方法能够在多种性能指标中取得良好平衡,有效用于现代列车运行控制系统。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U284.48

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 高渐强;顾桂梅;;基于改进H~∞滤波算法的列车组合定位方法研究[J];城市轨道交通研究;2013年03期
2 顾桂梅;高渐强;;基于H~∞鲁棒滤波技术的列车组合定位方法研究[J];自动化与仪器仪表;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 殷燕如;基于数据融合的高速列车组合定位系统研究[D];兰州交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴绍忠;汪渤;石永生;董明杰;;动态灰色聚类自适应的H_∞滤波算法[J];北京理工大学学报;2006年11期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 武俊;漆德宁;;分布式信息融合系统的拓扑结构设计[J];兵工自动化;2007年03期
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10 张淼;胡建旺;周云锋;;改进粒子滤波算法研究[J];兵工自动化;2008年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾宪伟;方洋旺;伍友利;王洪强;刘加丛;;一种新的最优制导律[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 陈莹;吴定会;;多传感车道检测及目标跟踪的新型融合方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 高媛;张鹏;贾文静;邓自立;;自校正分量解耦信息融合Kalman平滑器[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 刘士荣;何文波;;基于强跟踪粒子滤波器的非线性系统故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 甄子洋;王志胜;;时滞MIMO系统的信息融合解耦补偿器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 廖永汉;郭云飞;彭冬亮;;无源声探测目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 黄慧敏;文成林;徐晓滨;;机载ISAR距离跟踪建模及其非线性滤波研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王志胜;甄子洋;;随机大系统的信息融合最优分散控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 孙小君;邓自立;;带观测时滞的多传感器多通道ARMA信号信息融合Wiener滤波器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 胡文金;周东华;;基于输入等价干扰的DC-DC变换器自适应控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江民俊;弹上遥测系统若干关键智能传感器信息测量及融合研究[D];南昌航空大学;2010年
2 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
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8 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 闫鑫;基于抗差估计的GPS/MIMU组合导航滤波算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫剑平,步兵;高速铁路列车定位技术的研究[J];北方交通大学学报;1999年05期
2 蔡伯根;利用GPS和惯性传感器的融合和集成实现车辆定位[J];北方交通大学学报;2000年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 杨学博;基于ARM-Linux的列车GPS组合定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈金平;GPS完善性增强研究[D];解放军信息工程大学;2001年
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3 王志胜;信息融合估计理论及其在航天器控制中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
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7 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡超;数字伺服系统齿隙特性的研究[D];南京理工大学;2003年
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3 韩先一;车辆运行速度测量方法的研究[D];西安理工大学;2004年
4 杨建平;传感器故障诊断的研究与应用[D];华北电力大学(北京);2004年
5 张敏;单线铁路调度监督系统的列车定位研究[D];西南交通大学;2004年
6 张浩;SINS/GPS组合导航系统滤波算法研究及工程实现[D];南京理工大学;2004年
7 魏书荣;同步电机定子绕组内部故障分析与诊断的研究[D];河海大学;2005年
8 邓滔;基于嵌入式Linux的车载GPS/DR组合导航技术研究[D];湖南大学;2005年
9 魏方华;基于模式曲线列控方式的列车追踪行车模拟研究[D];西南交通大学;2005年
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【相似文献】
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1 王书宁,戴建设;在UBBE框架下考虑不肯定的上界的估计方法[J];华中理工大学学报;1994年08期
2 陈海峰,叶桦,陈维南;鲁棒估计算子在低层视觉中应用的研究[J];东南大学学报(自然科学版);1999年02期
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4 蔡小秧;陈文楷;;机器视觉中的鲁棒估计技术[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
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6 周露平;陈宗海;王海波;;运动估计中的不确定性分析[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
7 陈杰;刘松林;宇超群;;一种改进的基本矩阵鲁棒估计算法[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
8 张国伟;肖岩;黄政宇;;几种碳纤维约束混凝土应力—应变计算模型比较[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
9 曾锋;何保康;;冷弯薄壁矩形钢管板组弹性相关屈曲性能研究[A];第三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2003年
10 顾威;赵颖华;倪庆清;;CFRP钢管混凝土轴压柱承载力研究[A];复合材料力学的现代进展与工程应用——全国复合材料力学研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘江;基于鲁棒估计理论的列车组合定位方法研究[D];北京交通大学;2011年
2 吕立华;复杂工业系统基于小波网络与鲁棒估计建模方法研究[D];浙江大学;2001年
3 田毅;基于状态空间理论的ECT图像重建[D];浙江大学;2006年
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5 杨敏;多视几何和基于未标定图像的三维重构[D];南京航空航天大学;2003年
6 高倩;鲁棒数据校正理论与应用研究[D];上海交通大学;2007年
7 艾斯卡尔;红外搜寻与跟踪系统关键技术研究[D];电子科技大学;2003年
8 黄鑫;基于多通道并行采集磁共振成像技术的伪影消除方法研究[D];南方医科大学;2008年
9 孙少超;数据校正和支持向量机的过失误差识别的研究[D];华东理工大学;2012年
10 高飞;基于随机优化理论的3D ECT数据校正及图像重建[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李九龙;工业过程数据校正技术的研究与分析[D];南京理工大学;2012年
2 郭继东;三维重建技术及其应用研究与实现[D];山东大学;2005年
3 范岩峰;基于通用动态图像模型的光流场计算研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 刘艳葆;基于过松弛算法和马尔可夫随机场的运动分割研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 陈杰;基于计算机视觉多视图几何的三维重建研究[D];解放军信息工程大学;2006年
6 吴剑英;含有点状运动目标图像序列中的背景杂波抑制技术研究[D];新疆大学;2006年
7 王伟;时变无线移动信道跟踪估计的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 孟捷;生物力学模型导引的心肌运动与材料参数对偶估计[D];浙江大学;2011年
9 顾丽珺;JPEG2000图像压缩噪声分析和后处理方法研究[D];上海交通大学;2007年
10 吴亮;基于鲁棒估计和独立分量分析的目标检测方法[D];中国科学技术大学;2009年
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