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《浙江大学》 2003年
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多传感器状态融合估计理论与应用研究

金学波  
【摘要】: 随着传感器技术、通信技术的发展,各种面向复杂应用背景的多传感器系统的研究越来越受到人们的关注。多传感器系统中,信息表现形式的多样性、信息数量的巨大性、信息关系的复杂性以及要求信息处理的及时性,都大大超出了人脑的信息综合处理能力,多传感器信息融合理论应运而生。 状态融合估计是多传感器信息融合理论的一个非常重要的研究领域,主要研究如何利用多个传感器的信息更准确地估计系统状态,在跟踪系统及需要精确估计的其他领域应用十分广泛。 本文的研究内容为多传感器信息融合理论中的状态融合估计理论,主要针对精确估计的实际应用中,状态融合估计理论存在的一些问题提出了解决方法。 针对分布式次优融合方法迭代计算复杂、无法用于多于三个传感器的系统的现状,提出了消除相关估计方差的分布式算法。该算法保持了分布式系统在结构上与计算上的优点,仿真实验表明,算法的性能与传统分布式次优融合算法的估计性能相近。 丰富和发展了目前的最优分布式、集中式融合方法,将最优融合估计算法推广到更一般的非标准多传感器系统中。针对存在控制输入、过程噪声与观测噪声相关且为非零均值高斯白噪声的多传感器系统,推导了二级、三级融合算法。算法形式更具一般性,很容易推广到更高级的多传感器系统。 定义并提出了多传感器系统的方差性能函数,从理论上严格证明了其与融合估计方差的关系,结论用仿真实验得到了验证。 研究了不确定多传感器系统的两种不确定描述模型及相应的集中式鲁棒融合估计方法,并通过仿真详细地比较了两种融合方法的频域、时域性能。从理论上严格证明了将集中式鲁棒融合估计转化为相同估计性能的分布式融合估计算法的条件。 论文系统的研究了各个测量传感器相关的多传感器融合系统。对于测量噪声相关矩阵是确定的,且该矩阵可以通过相似变换变成对角阵的多传感器系统,给出了最优集中式、分布式融合估计。对于其他的系统,给出 浙江大学博士学位论文 了分解一合并的融合估计方法。仿真实验表明,针对测量噪声相关的多传 感器系统,分解一合并的融合估计方法可以得到比一般的参数不确定鲁棒 融合估计方法更好的估计结果,具有更强的鲁棒估计性能。 关于多传感器信息融合理论在工业过程中的应用实际研究,论文将状 态融合估计理论应用于精密纸机的成纸定量估计中。指出了使用多个传感 器可以提高状态估计的性能,在部分传感器出现故障时仍然可以保证具有 较好的估计效果。但如果多个传感器使用不当,出现了测量噪声相关的情 况,若不能使用正确的状态估计方法,也会使系统估计性能下降。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP212

【引证文献】
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1 金学波;孙优贤;;多传感器系统分布式不相关优化融合估计算法[A];第五届全球智能控制与自动化大会会议论文集(2)[C];2004年
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1 周雪梅;基于多尺度估计理论的组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘燕燕,郑红军,郑绳楦;数据融合技术在输电线网故障诊断中的应用[J];信息技术;2002年08期
2 郭志恒,杨春英,包小林;机载多传感器两种数据融合方法探讨[J];电光与控制;1997年03期
3 文成林;多传感器单模型动态系统多尺度数据融合[J];电子学报;2001年03期
4 杨新星,焦李成;一种快速全局优化的神经网络及其在数据融合中的应用[J];电子与信息学报;1999年06期
5 罗志增,蒋静坪;基于D-S理论的多信息融合方法及应用[J];电子学报;1999年09期
6 史天运,王信义,袁洪芳;柔性加工单元的状态监测与故障诊断研究[J];北京理工大学学报;1998年05期
7 黄瑛,陶云刚,周洁敏,苏登军;多传感器数据融合系统的软件实现[J];传感器技术;1998年06期
8 徐毓,金以慧,周焰,杨瑞娟;无穷范数下的目标状态融合方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年01期
9 张奇,顾伟康,刘济林;基于Dempster-Shafer证据推理理论的ALV视觉信息融合[J];计算机学报;1999年02期
10 张军英;多雷达站数据融合处理的聚类方法[J];计算机仿真;2000年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何友,彭应宁,陆大 ;多传感器数据融合模型综述[J];清华大学学报(自然科学版);1996年09期
2 何友,陆大,彭应宁;分布式多传感器系统航迹关联算法评述[J];系统工程与电子技术;1999年10期
3 罗伟其;信息系统综合集成的发展及其若干问题[J];小型微型计算机系统;2001年09期
4 吴才成;测试系统中的数据融合技术[J];车辆与动力技术;2005年03期
5 秦志强;数据融合技术及其应用[J];兵工自动化;2003年05期
6 黄涛,夏佩伦;潜艇多信息源目标融合识别模型[J];兵工自动化;2004年03期
7 袁洪芳,江志农;FMS故障诊断专家系统知识获取子系统的开发[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年04期
8 张兆华,窦丽华;人-机系统建模与系统分析[J];北京理工大学学报;1990年02期
9 陈文颉,窦丽华,陈杰,杜丽辉;融合多特征信息的模式识别方法[J];北京理工大学学报;2002年02期
10 李滋刚,高慧英,凌林本;舰船信息系统数据融合技术研究[J];船舶工程;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 柴艳妹;赵荣椿;任金昌;;多源遥感图像融合技术的综述与展望[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
2 徐炳吉;;一种多站联合目标跟踪算法[A];数学及其应用文集——中南模糊数学和系统分会第三届年会论文集(上卷)[C];1995年
3 景博;孙勇;;基于集中式最优加权算法的多传感器数据融合[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
4 胡健闻;汤翔;刘领献;柴苍修;;机械加工表面形貌评定的多尺度分析方法[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
5 程慧俐;张洪铖;;测量噪声相关情况下分散化滤波系统的最优性问题[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
6 胡士强;敬忠良;李建勋;;基于Agent的自主跟踪与控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
7 徐炳吉;孟昭为;段福兴;;一类多站联合多目标跟踪分解算法[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
8 曹洁;黄静;;基于卡尔曼滤波的信号小波估计及分解[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
9 许林周;章新华;宋元;夏志军;;舰艇多阵声呐数据融合仿真系统研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
10 武俊;漆德宁;;基于粗集神经网络的目标识别[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
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1 胡文平;基于智能信息融合的电力设备故障诊断新技术研究[D];华中科技大学;2005年
2 窦春霞;基于信息融合的电力系统故障检测及稳定控制研究[D];燕山大学;2005年
3 刘源;基于模糊信息处理的数据融合方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 冯力;支持机械创新设计CAD方法的探索[D];西安电子科技大学;1999年
5 梁继民;多传感器决策融合方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
6 陈隽永;小波理论及其在超宽带雷达中的应用研究[D];电子科技大学;2000年
7 宗凯;组合式统计信号检测技术研究[D];西北工业大学;2000年
8 孙翱;基于网络环境的多传感器信息融合理论及应用模型研究[D];大连理工大学;2000年
9 李江;神经—模糊预测控制及其在碱回收炉中的应用[D];浙江大学;2001年
10 孙鑫;造纸过程的分层递阶智能控制系统[D];浙江大学;2001年
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1 张应华;基于参数变化的传感器管理算法研究[D];河南大学;2007年
2 刘峰;多源图像融合的研究[D];中国海洋大学;2005年
3 刘学明;测产系统转速传感器的设计与流量传感器的改进研究[D];中国农业大学;2005年
4 陈丹;战场被动声多目标识别方法研究[D];西北工业大学;2005年
5 程山英;基于DIS的多传感器数据融合仿真系统研究[D];江西师范大学;2005年
6 李平;相量测量方法及全网动态监测系统的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
7 陈涛;污水处理集散控制系统中模拟量的测控及其串行通信研究[D];合肥工业大学;2005年
8 黄静;多传感器信息融合在车辆定位与导航中的应用[D];兰州理工大学;2005年
9 崔庆安;工业系统集成信息处理技术及其应用研究[D];西安科技大学;2004年
10 陈超;数据融合中目标跟踪与识别技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余贻鑫,王成山,肖俊,严雪飞,葛少云,黄纯华;城网规划计算机辅助决策系统[J];电力系统自动化;2000年15期
2 孙宏斌,张伯明;能量管理系统中的电力信息学[J];电力系统自动化;2002年02期
3 王成山,肖峻,罗凤章;多层分区空间负荷预测结果综合调整的区间方法[J];电力系统自动化;2004年12期
4 李志民,李卫星,李勃龙;熵原理及其在电力系统可靠性中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2001年03期
5 张庆宝;程浩忠;刘青山;;基于最大熵原理的中长期负荷预测综合模型的研究[J];继电器;2006年03期
6 汤磊,孙宏斌,张伯明,高峰;基于信息理论的电力系统在线故障诊断[J];中国电机工程学报;2003年07期
7 朱成骐,孙宏斌,张伯明;基于最大信息熵原理的短期负荷预测综合模型[J];中国电机工程学报;2005年19期
8 李硕,曾涛,龙腾,毛二可;基于推广Kalman滤波的机载无源定位改进算法[J];北京理工大学学报;2002年04期
9 程咏梅,潘泉,张洪才,叶西宁;基于推广卡尔曼滤波的多站被动式融合跟踪[J];系统仿真学报;2003年04期
10 郭科,彭继兵,许强;应用多传感器目标跟踪融合技术实现滑坡多点监测数据综合信息的提取[J];地球物理学进展;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚剑敏;粒子滤波跟踪方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
2 李良群;信息融合系统中的目标跟踪及数据关联技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
3 张波;基于粒子滤波的图像跟踪算法研究[D];上海交通大学;2007年
4 刘先省;传感器管理方法研究[D];西北工业大学;2000年
5 赵巍;多尺度系统建模、估计与融合方法研究[D];西北工业大学;2000年
6 陈金平;GPS完善性增强研究[D];解放军信息工程大学;2001年
7 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
8 蔺杰;数据融合的神经计算方法[D];浙江大学;2005年
9 刘严岩;多传感器数据融合中几个关键技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
10 付艳明;跳变时滞不确定系统的鲁棒控制与滤波[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭亮;机动目标跟踪算法的研究[D];西北工业大学;2007年
2 李秀珍;滑坡灾害的时间预测预报研究[D];成都理工大学;2004年
3 彭继兵;信息融合技术在滑坡预报中的应用研究[D];成都理工大学;2005年
4 李得立;基于免疫算法下的信息融合技术在滑坡预报中的应用[D];成都理工大学;2006年
5 丁维福;多传感器信息融合理论及其在机动目标跟踪中的应用[D];西北工业大学;2007年
6 方世跃;滑坡预测预报研究[D];兰州大学;2007年
7 贺席兵;信息融合中多平台多传感器的时空对准研究[D];西北工业大学;2001年
8 吕瑞兰;小波阈值去噪的性能分析及基于能量元的小波阈值去噪方法研究[D];浙江大学;2003年
9 余波;四元数值函数的小波变换及多尺度分析[D];南京师范大学;2003年
10 姚三;小波变换与Kalman滤波在信号处理中的联合应用[D];武汉理工大学;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙红岩,毛士艺;推广的多传感器数据的分层融合算法[J];北京航空航天大学学报;1996年01期
2 史天运,王信义,张之敬,朱小燕,张建民;FMS 故障诊断专家系统的研究与开发[J];北京理工大学学报;1998年03期
3 何友,陆大,彭应宁,高志永;多传感器数据融合系统中两种新的航迹相关算法[J];电子学报;1997年09期
4 权太范,周斌,宗成阁,袁业术;数据关联的神经—模糊融合方法[J];电子学报;1996年07期
5 邵远,何发昌,彭健;一种机器人非视觉多传感器信息融合方法[J];电子学报;1996年08期
6 周玉芬,徐忠伟,高锡俊;分布式传感器数据融合技术[J];火控雷达技术;1994年01期
7 李日隆,李雄刚;利用Petri网对电力系统进行故障诊断[J];华中电力;2000年01期
8 王正明,朱炬波;弹道跟踪数据的节省参数模型及应用[J];中国科学E辑;1999年02期
9 戴冠中,潘泉,张山鹰,张洪才;证据推理的进展及存在问题[J];控制理论与应用;1999年04期
10 李人厚,张平安;关于模糊辨识的理论与应用实际问题[J];控制理论与应用;1995年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王子栋,郭治;连续系统鲁樟约束方差估计的一种新方法[J];控制理论与应用;1995年02期
2 程加斌,张炎华,张钟俊;线性系统状态估计器的鲁棒设计方法[J];上海交通大学学报;1996年04期
3 解三明,吴沧浦,赵纯均;非线性大系统分散型参考自适应控制[J];北京理工大学学报;1997年03期
4 刘旺;孙圣和;;NURBS曲面模型鲁棒数字水印嵌入算法[J];计算机工程;2006年19期
5 武立军;;三维末制导律的鲁棒动态逆设计方法研究[J];系统工程与电子技术;2007年08期
6 王国胜;谢永成;吕强;刘峰;;线性系统的鲁棒容错控制设计方法[J];装甲兵工程学院学报;2009年04期
7 汤恒胜;匡麟玲;周祖成;陆建华;;低轨卫星网络中的自适应速率网络编码[J];清华大学学报(自然科学版);2009年10期
8 许洪贵;赵琨;田英杰;;鲁棒半监督ν-支持向量分类机[J];系统科学与数学;2010年02期
9 陈建国,冯国楠;一种自适应鲁棒伺服系统的设计[J];控制理论与应用;1984年04期
10 韩清龙,邬齐斌;线性连续区间系数控制系统的鲁棒镇定[J];青岛化工学院学报(自然科学版);1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洁;;医院的空调净化系统的选择[A];第五届海峡两岸制冷空调技术交流会论文专辑[C];2001年
2 顾建中;;分散式制冷系统和准集中式制冷系统的应用[A];中国食品冷藏链新设备、新技术论坛论文集[C];2003年
3 顾建中;;分散式制冷系统和准集中式制冷系统的应用[A];2003福建省冷藏技术研讨会论文资料集[C];2003年
4 周东清;朱娜;葛午未;;EEDGP:一种能源有效的无线传感器网络数据收集协议[A];无线传感器网及网络信息处理技术——2006年通信理论与信号处理年会论文集[C];2006年
5 孙茹;李凤丽;邴国强;;集中式过量运动对大鼠血清CK、LDH、GPT-ALT、IgG等指标的影响[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2007年
6 刘嘉;;关于新型微机保护装置结构的探讨与设想[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
7 顾建中;;分散式制冷系统和准集中式制冷系统的应用[A];山东省第五届制冷空调学术年会论文集[C];2004年
8 谢荣斌;黄盛洁;;变压器局部放电在线监测定位技术在500kV变电站的应用[A];贵州省电机工程学会2007年优秀论文集[C];2008年
9 伍晓辉;;关于氨集中式分调节站的设计[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
10 徐式蕴;杨莹;;一类复杂动态网络的全局鲁棒H_-/H_∞同步[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邢北平 记者 张启涵;我市首次污染源普查启动[N];牡丹江日报;2008年
2 周希强 庄铁华;我市加强饮用水源地整治[N];连云港日报;2005年
3 杭春燕;“环保一号工程”的喜与忧[N];新华日报;2006年
4 记者 李犁 实习生 孙朱静;全省环境质量状况基本保持稳定[N];云南日报;2007年
5 记者 李犁 实习生 孙朱静;8部门联手整治违法排污[N];云南日报;2007年
6 戚高亮;我市餐饮业推广使用集中式消毒餐具[N];大庆日报;2008年
7 蔡莹;新华成功运作首家集中式电话中心[N];中国保险报;2005年
8 记者 李丹 吴璟;10月集中式引用水源八成达标[N];四川日报;2010年
9 记者 张蕾 李丹丹 李思娴 张锦;建集中式医疗消毒中心[N];昆明日报;2011年
10 记者 康庆;上月省内14城市水质未达标[N];成都日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金学波;多传感器状态融合估计理论与应用研究[D];浙江大学;2003年
2 黄鹤;混合H_2/H_∞指标鲁棒模型预测控制器的设计[D];上海交通大学;2011年
3 贺乃宝;近空间飞行器抗干扰鲁棒飞行控制研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 盛云龙;离散时间约束不确定线性系统的鲁棒预测控制[D];浙江大学;2003年
5 彭超;基于系统逆的鲁棒二自由度控制方法研究[D];电子科技大学;2012年
6 朱永红;非线性不确定系统鲁棒自适应控制研究[D];南京航空航天大学;2003年
7 沈超;不确定系统分析与综合及其在飞行控制中的应用[D];东北大学;2009年
8 鲁(?);不确定Lur'e时滞系统的鲁棒控制研究[D];浙江大学;2004年
9 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 毕卫平;不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制问题[D];郑州大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高垒;PID控制系统鲁棒分析及性能比较[D];华北电力大学(北京);2005年
2 梅志松;双液压缸驱动系统的鲁棒同步控制[D];燕山大学;2010年
3 李婧靓;具有输入增量约束的鲁棒预测控制器及其应用[D];上海交通大学;2010年
4 郭继宁;基于LMI刨花板施胶鲁棒H_∞控制仿真研究[D];东北林业大学;2010年
5 罗小元;不确定连续时滞系统的鲁棒控制[D];燕山大学;2001年
6 高丽君;复杂系统的鲁棒自适应控制问题研究[D];曲阜师范大学;2004年
7 刘孝锋;不确定线性系统LQ意义下鲁棒二次最优控制及鲁棒稳定界的研究[D];汕头大学;2004年
8 郑紫微;鲁棒控制系统的GA和H~∞混合优化设计[D];大连海事大学;2000年
9 张正强;复杂系统的鲁棒自适应控制[D];曲阜师范大学;2003年
10 朱云骥;高超声速飞行器的鲁棒控制和可视化研究[D];西北工业大学;2005年
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