徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    システム制御工学基礎特別研究

科目番号00005担当教員名田淵 敏明単位2単位
科目群専門必修・選択選択開講期後期 対象年次1,2,3年
授業概要
(1)非線形システムの状態推定用フィルタ性能の,数値シミュレーションによる比較について述べる.
(2)比較対象フィルタは,EKF, IEKF, UKF, AKFである.
      
到達目標
(1)実データに種々のフィルタを適用して、有用な信号と雑音を分離することができるようになる。
(2)これを通じて、数値解析の初歩技術が使いこなせるようになる。
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】EKFによる非線形システムの状態推定(1)・講義
・討論
EKFの導出過程が理解できるようにする
【2】EKFによる非線形システムの状態推定(2) EKFの長短が理解できるようにする
【3】EKFによる非線形システムの状態推定(3) EKFの全体的特徴が理解できるようにする
【4】IEKFによる非線形システムの状態推定(1) IEKFの導出過程が理解できるようにする
【5】IEKFによる非線形システムの状態推定(2) IEKFの導出過程を通じて,IEKFはGaussーNewton法と密接な関係があることを理解する
【6】IEKFによる非線形システムの状態推定(3) IEKFがEKFの欠点をどのように克服しているかを理解する
【7】IEKFによる非線形システムの状態推定(4) IEKFの全体的特徴が理解できるようにする
【8】IEKFによる非線形システムの状態推定(5) IEKFはEKFと比べて,性能が向上することを理解する
【9】UKFによる非線形システムの状態推定(1) UKFの導出過程が理解できるようにする.
それを通じて,UKFはEKF,IEKFとは成り立ちが本質的に違うことを理解する
【10】UKFによる非線形システムの状態推定(2) UKFはEKFに比べると性能が向上するが,それが何に起因するか,という辺りについて理解する
【11】UKFによる非線形システムの状態推定(3) UKFは微分不可能な非線形関数で表される系に対しても適用できるものであることを理解する
【12】AKFによる非線形システムの状態推定(1) 推定器ゲインのチューニングを利用した性能向上の考え方を理解する
【13】AKFによる非線形システムの状態推定(2) 主要なゲインチューニングの方法を理解する
【14】AKFによる非線形システムの状態推定(3) ゲインチューニングとAKFの安定性との関連を理解する
【15】総括 各種推定器の長短を理解する
評価方法
平常点と課題提出状況
授業内容は数学的な色彩が強い.このような中で学習の充実を図る観点から,その日に行った内容は,必ずその日のうちにもう一度目を通しておくこと.
教科書
資料配付
参考図書
適宜配布
備考