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Tipo do documento: Dissertação
Título: Filtro de partículas baseado em estimação adaptativa inovativa
Título(s) alternativo(s): Innovative adaptive estimation-based particle filter
Autor: PINHEIRO, Cirano Melo 
Primeiro orientador: SOUZA, Francisco das Chagas de
Primeiro membro da banca: SOUZA, Francisco das Chagas de
Segundo membro da banca: SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho
Terceiro membro da banca: RÊGO, Patrícia Helena Moraes
Resumo: Neste trabalho, é proposto um filtro de partículas baseado em estimação adaptativa inovativa para sistemas não lineares, bem como seus fundamentos e operação. Com o objetivo de mitigar a incerteza ou a falta de conhecimento das matrizes de covariância de ruído de processo e medição, simultaneamente, o filtro de partículas é aliado à estimação adaptativa inovativa. Para tal propósito, a diferença entre as covariâncias de inovação teórica e medida é definida como uma aproximação que utiliza a média de uma janela móvel de estimação para o cálculo da sequência de inovação. Essa diferença é calculada continuamente, usando estimação adaptativa inovativa baseada na teoria da máxima verossimilhança para ajustar dinamicamente as covariâncias do filtro de partículas. A fim de ilustrar a eficiência e aplicabilidade do filtro proposto, são realizadas simulações para estimar o estado de um sistema considerando diferentes cenários, sem incerteza e com incerteza. Os resultados das simulações mostram que o filtro proposto tem um bom desempenho em termos de robustez em comparação com o filtro de Kalman estendido e o filtro de partículas clássico quando aumenta a incerteza sobre os ruídos de processo e medição.
Abstract: In this work, a proposal of a particle filter based on innovative adaptive estimation for nonlinear systems is presented, as well as its fundamentals and operation. With the objective of mitigating the uncertainty or the lack of knowledge of the covariance matrices of process and measurement noises, simultaneously, the particle filter is allied to the innovative adaptive estimation. For such purpose, the difference between the theoretical and measured innovation covariances is defined as an approximation that uses the average of a moving estimation window for the innovation sequence calculus. This difference is computed continuously, using innovative adaptive estimation based on maximum likelihood theory to dynamically adjust the covariances of the particle filter. To illustrate the efficiency and applicability of the proposed filter, simulations are carried out for estimating the state of a system considering different scenarios, with and without uncertainty. The simulations results show that the proposed filter performs well in terms of robustness compared to extended Kalman filter and classic particle filter when uncertainty about process and measurement noises increases.
Palavras-chave: Estimação adaptativa inovativa;
estimação de estado;
filtro de Kalman estendido;
filtro de partículas;
rastreamento.
Innovative adaptive estimation;
state estimation;
extended Kalman filter;
particle filter;
tracking.
Área(s) do CNPq: Engenharia Elétrica
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: PINHEIRO, Cirano Melo. Filtro de partículas baseado em estimação adaptativa inovativa. 2022. 97 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia De Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/4171
Data de defesa: 16-Set-2022
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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