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オンライン状態推定
コマンド ラインおよび Simulink® で線形および非線形カルマン フィルターを使用してモデル パラメーターを推定
リアルタイムのデータと、線形、拡張、またはアンセンテッドのカルマン フィルター アルゴリズムを使用して、システムの状態を推定できます。System Identification Toolbox™ ライブラリの Estimators サブライブラリにある Simulink ブロックを使用して、オンライン状態推定を実行できます。これにより、Simulink Coder™ を使用してこれらのブロックについて C/C++ コードを生成し、このコードを組み込みターゲットに展開できるようになります。オンライン状態推定をコマンド ラインで実行し、MATLAB® Compiler™ または MATLAB Coder を使用してコードを展開することも可能です。
関数
extendedKalmanFilter | オンライン状態推定に対する拡張カルマン フィルター オブジェクトの作成 |
unscentedKalmanFilter | オンライン状態推定に対するアンセンテッド カルマン フィルター オブジェクトの作成 |
particleFilter | オンライン状態推定のための粒子フィルター オブジェクト |
correct | 拡張カルマン フィルター、アンセンテッド カルマン フィルター、または粒子フィルターと測定値を使用して、状態および状態推定誤差の共分散を修正します。 |
residual | 拡張カルマン フィルターまたはアンセンテッド カルマン フィルターを使用するとき、測定残差と残差共分散を返す (R2019b 以降) |
predict | 拡張カルマン フィルター、アンセンテッド カルマン フィルター、または粒子フィルターを使用した次のタイム ステップにおける状態および状態推定誤差の共分散の予測 |
initialize | 粒子フィルターの状態を初期化 |
clone | オンライン状態推定オブジェクトをコピー |
generateJacobianFcn | 自動微分を使用して拡張カルマン フィルターの MATLAB ヤコビ関数を生成 (R2023a 以降) |
ブロック
Kalman Filter | 離散時間または連続時間の線形システムの状態の推定 |
Extended Kalman Filter | 拡張カルマン フィルターを使用した離散時間非線形システムの状態の推定 |
Particle Filter | 粒子フィルターを使用した離散時間非線形システムの状態の推定 |
Unscented Kalman Filter | アンセンテッド カルマン フィルターを使用した離散時間非線形システムの状態の推定 |
トピック
オンライン推定の基礎
- What Is Online Estimation?
Estimate states and parameters of a system in real-time. - オンライン状態推定のための拡張カルマン フィルター アルゴリズムおよびアンセンテッド カルマン フィルター アルゴリズム
非線形システムの状態推定のための基礎となるアルゴリズムの説明。
Simulink でのオンライン状態推定
- 時変のカルマン フィルターを使用した状態推定
Simulink で時変のカルマン フィルターを使用して線形システムの状態を推定する。 - 複数のマルチレート センサーをもつ非線形システムの状態の推定
Extended Kalman Filter ブロックを使用して、異なるサンプリング レートで動作する複数のセンサーをもつシステムの状態を推定する。 - Simulink でのオンライン状態推定の検証
Extended Kalman Filter ブロックと Unscented Kalman Filter ブロックを使用して実行されたオンライン状態推定を検証する。 - Particle Filter ブロックを使用した Simulink でのパラメーターおよび状態の推定
この例では、System Identification Toolbox™ の Particle Filter ブロックを使用する方法を示します。 - 拡張カルマン フィルターを使用したラップされた測定値による状態推定
この例では、循環的にラップされる角度測定値を伴う 3 次元追従用の非線形の状態推定に拡張カルマン フィルター アルゴリズムを使用する方法を示します。
コマンド ラインでのオンライン状態推定
- アンセンテッド カルマン フィルターおよび粒子フィルターを使用した非線形の状態推定
ファン デル ポール振動子の非線形の状態推定に対して、アンセンテッド カルマン フィルター アルゴリズムを使用します。 - オンライン状態推定のコマンド ラインでの検証
拡張カルマン フィルター アルゴリズムおよびアンセンテッド カルマン フィルター アルゴリズムを使用して実行されるオンライン状態推定を検証します。 - MATLAB でのオンライン状態推定のコードの生成
MATLAB Coder ソフトウェアを使用して拡張カルマン フィルター、アンセンテッド カルマン フィルター、または粒子フィルターを展開する。
トラブルシューティング
拡張カルマン フィルター アルゴリズムおよびアンセンテッド カルマン フィルター アルゴリズムを使用して実行されたオンライン状態推定のトラブルシューティングを行います。