Continuous–discrete derivative-free extended Kalman filter based on Euler–Maruyama and Itô–Taylor discretizations: Conventional and square-root implementations

平方根 卡尔曼滤波器 应用数学 数学 非线性系统 控制理论(社会学) 扩展卡尔曼滤波器 计算机科学 统计 几何学 量子力学 物理 人工智能 控制(管理)
作者
Maria V. Kulikova,Gennady Yu. Kulikov
出处
期刊:European Journal of Control [Elsevier]
卷期号:76: 100960-100960 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.ejcon.2024.100960
摘要

In this paper, we continue to study the derivative-free extended Kalman filtering (DF-EKF) framework for state estimation of continuous–discrete nonlinear stochastic systems. Having considered the Euler–Maruyama and Itô–Taylor discretization schemes for solving stochastic differential equations, we derive the related filters' moment equations based on the derivative-free EKF principal. In contrast to the recently derived MATLAB-based continuous–discrete DF-EKF techniques, the novel DF-EKF methods preserve an information about the underlying stochastic process and provide the estimation procedure for a fixed number of iterates at the propagation steps. Additionally, the DF-EKF approach is particularly effective for working with stochastic systems with highly nonlinear and/or nondifferentiable drift and observation functions, but the price to be paid is its degraded numerical stability (to roundoff) compared to the standard EKF framework. To eliminate the mentioned pitfall of the derivative-free EKF methodology, we develop the conventional algorithms together with their stable square-root implementation methods. In contrast to the published DF-EKF results, the new square-root techniques are derived within both the Cholesky and singular value decompositions. A performance of the novel filters is demonstrated on a number of numerical tests including well- and ill-conditioned scenarios.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
彭于晏发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
呼了个呼发布了新的文献求助10
1秒前
羽柒er完成签到,获得积分10
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
tt发布了新的文献求助10
3秒前
123456完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wanci应助我爱学习采纳,获得10
4秒前
快乐尔容发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
alile发布了新的文献求助10
7秒前
乐乐应助逗逗采纳,获得10
7秒前
无限的映之给无限的映之的求助进行了留言
7秒前
8秒前
8秒前
小马甲应助轩辕冰夏采纳,获得10
8秒前
8秒前
陈同学发布了新的文献求助40
9秒前
星辰大海应助安安安采纳,获得10
9秒前
10秒前
FartKing发布了新的文献求助50
10秒前
10秒前
nms170520发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
酷酷酷发布了新的文献求助10
11秒前
tt完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
谢大喵发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Routledge Handbook on Spaces of Mental Health and Wellbeing 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5321239
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4463064
关于积分的说明 13888665
捐赠科研通 4354148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2391585
邀请新用户注册赠送积分活动 1385183
关于科研通互助平台的介绍 1354924