尔卡曼滤波器在多元信号融合中的应用研究大学论文.doc

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1、卡尔曼滤波器在多元信号融合中的应用研究摘要为了得到可以实时准确反映实际煤发热量的信号，研究了一种基于卡尔曼滤波的信息融合方法，结合卡尔曼滤波器预估-校正过程，用实验室分析法的化验值校正基于负荷-压力动态模型计算的发热量值，进而减小其静态误差，得到一个动态误差小准确度高的融合结果。经不同工况下机组实际运行数据验证，融合后的信号能实时反映实际煤发热量的变化趋势且能解决模型误差和给煤量波动导致动态法静态精度低的问题，静态误差小于3%，可以满足现场对信号动态响应速度和静态精度的要求。关键词：煤发热量；实时校正；卡尔曼滤波；信息融合IRESEARCHONTHEAPPLICATIONOFKALMA

2、NFILTERINMULTISIGNALFUSIONAbstractAnewmethodofinformationfusionbasedonKalmanFilterisstudiedforgettingthesignalwhichreflectstheactualcalorificvalueofcoalreal-timeandaccuracy.Bycombiningpredictor-correctorprocessofKalmanFilter,calorificvaluebasedonload-pressuredynamicmodeliscorrectedbyassayvalueob

3、tainedfromlaboratoryanalyticalmethod.Sothatthestaticerrorisreducedandafusionresultwithlittledynamicerrorandhighaccuracyisobtained.Verifiedbyactualoperationdataunderdifferentcases,thesignalafterfusioncanreflecttheactualcalorificvalueofcoalinrealtimeandtheproblemoflowaccuracyofstaticdynamicmethodc

4、ausedbythemodelerrorandthecoalquantityfluctuationisalsosolved.What’smore,staticerrorislessthan3%,whichcanmeettherequirementsofdynamicresponsespeedandstaticprecision.Keywords:coalcalorificvalue，real-timecorrection，kalmanfilter，informationfusionII目录摘要IAbstractII1概述11.1信息融合技术11.1.1信息融合技术简介11.1.2信息融

5、合设计11.1.3信息融合技术的发展11.2多传感器信息融合21.3本课题研究背景和意义21.4国内外研究现状41.5本文研究内容52卡尔曼滤波器及应用62.1卡尔曼滤波器62.1.1标准卡尔曼滤波器62.1.2非线性卡尔曼滤波器72.2卡尔曼滤波器特点82.3卡尔曼滤波器在多元信号融合中应用83煤发热量测量方法113.1实验室分析法123.2煤发热量软测量法123.2.1煤发热量软测量方法123.2.2动态煤发热量软测量法134基于卡尔曼滤波器的信息融合164.1系统模型164.2用MATLAB实现卡尔曼滤波器164.3应用卡尔曼滤波器融合煤发热量信号215实验验证236结论与展望2

6、76.1结论276.2展望27参考文献28致谢301概述1.1信息融合技术1.1.1信息融合技术简介信息融合起源于数据融合，随着科技的发展，其概念也在不断丰富，也能够说是对传感器信息进行融合或称为多传感器信息融合。信息融合是一个对从单个和多个信息源获取的数据和信息进行关联、相关和综合，以获得精确的位置和身份估计，以及对态势和威胁及其重要程度进行全面及时评估的信息处理过程；该过程是对其估计、评估和额外信息源需求评价的一个持续精练过程，同时也是信息处理过程不断自我修正的一个过程，以获得结果的改善[1]。融合是某个形式结构，它的内容用数学知识和科学方式综合各种消息，目的是得到高品质的有用信息

7、。要获得高品质依赖于应用。技术简介：信息融合的概念主要包括下面三层含义：a.信息的多源、多维度：融合系统处理不确定性、同步和异步、同类型、不同类型、数字和非数字信息。b.信息的综合：这里的信息融合过程不是指静态过程的融合而是需要在系统动态过程中进行的，显然动态过程相对于静态而言更具有复杂性。融合不是简单的合二为一，而是要对对信息进行综合加工处理的过程。c.信息的互补过程：如果所要融合的信息恰好是互补的，能使系统品质由量变到质变。这也有助于解决系