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时间:2020-03-24
《基于AKPSO算法的加速度计快速标定方法.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015年第34卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)69DOI:10.13873/J.1000-9787(2015)02-0069-04基于AKPSO算法的加速度计快速标定方法戴邵武,王克红,钱俭学(1.海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001;2.92349部队,山东淄博255178)摘要:针对粒子群优化(PSO)算法在加速度计标定优化后期出现的早熟、陷入局部最优的不足,以及KalmanPSO(KPSO)算法在设计与应用过程中存在
2、的缺陷,提出了基于自适应Kalman滤波的改进PSO(AKPSO)算法,并将其成功应用于加速度计快速标定。利用粒子群状态空间Markov链模型,建立了粒子群系统状态方程和观测方程;采用指数加权的自适应衰减记忆Kalman滤波来对粒子的位置进行估计。加速度计标定仿真结果表明:所提出的算法在收敛速度、收敛精度方面都要优于PSO,KPSO算法,有效地提高了加速度计的标定精度。关键词:加速度计标定;自适应Kalman粒子群优化;Markov链模型中图分类号:U666.1;TP18文献标识码:A文章编号:100
3、0-9787(2015)02-0069-04RapidcalibrationmethodforaccelerometerbasedonAKPSOalgorithmDAIShao.WU,WANGKe—hong,QIANJian.xue(1.DepartmentofControlEngineering,NavalAeronauticalandAstronauticalUniversityYantai264001,China;2.92349UnitofPLA,Zibo255178,China)Abstrac
4、t:AimingatprematureandtrappedinalocaloptimumwhichappearedincalibrationoptimizationofaccelerometerbasedOFtparticleswarmoptimization(PSO)algorithmandinsufficiencewhichexistedindesignandapplicationprocessofKalmanPSO(KPSO)algorithm,animprovedPSOalgorithmbas
5、edonadaptiveKalmanfiltering(AKPSO)isproposedanditisappliedsuccessfullytofastcalibrationofaeeelerolneter.UsingparticleswarmstatespaceMarkovchainmodel,stateequationandobservationequationofparticleswarmsystemareestablished;exponentiallyweightedadaptiveatte
6、nuationmemo~Kalmanfilteringisusedtoestimatepositionofparticle.SimulationresultofaccelerometercalibrationshowsthattheproposedalgorithmisbetterthanPSOandKPSOalgorithminbothconvergencespeedandconvergenceprecision,anditcaneffectivelyimprovecalibrationprecis
7、ionofaccelerometer.Keywords:calibrationofaccelerometer;adaptiveKalmanPSO(AKPSO);Markovchainmodel0引言性方程组的优化求解问题。针对传统非线性方程组求解方惯性导航是一种抗干扰能力强、隐蔽性好不依赖于任法存在的不足,有学者将粒子群优化(particleswarmop—何外部信息的自主导航系统,在航空、航天、航海和许多民timization,PSO)算法引入到加速度计的标定中,证明了用领域都得到了广泛的应用。然而
8、惯性导航精度随时间增基于PSO算法的加速度计标定方法具有可行性、有效性,长而不断下降的缺点严重制约了其导航精度的提高。惯导与传统牛顿迭代标定方法相比,更加具有优越性。系统误差的标定与补偿,是提高惯导系统精度十分有效的然而,在标定优化后期,PSO算法出现了早熟、标定值方法。对此,荷兰学者L6ttersJC在1998年提出了基于模陷入局部最优,导致优化结果与理想结果之间存在一定差观测的加速度计标定方法,基本原理是三轴的加速度计异。随着对基本PSO算法研究的不
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