MATLAB_對(duì)卡爾曼濾波的仿真實(shí)現(xiàn)

1、計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 MATLAB 對(duì)卡爾曼濾波的仿真實(shí)現(xiàn)MATLAB 對(duì)卡爾曼濾波的仿真實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕诳柭鼮V波原理，利用matlab針對(duì)以下模型編制代碼進(jìn)行仿真1：仿真100次，每次50步。從100次仿真中任選一次，將其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)真值和濾波結(jié)果曲線繪制在同一副圖上，繪制時(shí)選用不同的線型，顏色并進(jìn)行標(biāo)注。2：用均方根誤差評(píng)價(jià)算法的精度，均方根誤差定義為M為仿真次數(shù)，k為離散時(shí)間點(diǎn)的索引值，為第j次仿真時(shí)第K拍的真值。請(qǐng)繪制出RMSE(k)隨k變化的曲線。程序設(shè)計(jì)程序代碼如下：A=zeros(50,100);B=zeros(50,100);C=zeros(50,100);x=0;for i=1:1

2、:100 for k=1:1:50 x=0.5*x+25*x/(1+x2)+8*cos(1.2*(i-1)+randn; A(k,i)=x; endendxk=0;P=1;for i=1:1:100 for k=1:1:50xkk=0.5*xk+25*x/(1+xk2)+8*cos(1.2*(k-1);F=1/2+25/(1+xk2)-50*xk2/(1+xk2)2;P=1+F*P*F; H=xk/10; S=H*P*H+10; K=P*H/S; xk=xkk+K*(xk2/20+sqrt(10)*randn-xkk2/20-sqrt(10)*randn); Pk=P-K*S*K; B(k,i

3、)=xk;C(k,i)=Pk; endendD=A-B;Q=zeros(50,1);for k=1:1:50 E=D(k,:); sum=0; for j=1:1:100 sum=sum+E(j)2; end RMSE=sqrt(sum/100); Q(k)=RMSE;endm=round(rand*100);subplot(1,2,1);plot(A(:,m),'rx-');hold on plot(B(:,m),'b*:');legend('真值','濾波');title('第一次仿真');subplot(1,

4、2,2); plot(Q);title('RMSE隨k變化曲線');輸出結(jié)果截屏顯示為：程序運(yùn)行中觀測(cè)截屏程序運(yùn)行中經(jīng)過(guò)卡爾曼遞推后估計(jì)值截屏程序運(yùn)行中經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波后觀測(cè)值與遞推估計(jì)值比較截屏實(shí)驗(yàn)總結(jié)1. 實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題(1).最初編寫(xiě)代碼時(shí)將整個(gè)過(guò)程分為三步，第一步，對(duì)模型進(jìn)行仿真，第二步，編寫(xiě)代碼進(jìn)行卡爾曼遞推，第三步，對(duì)卡爾曼濾波后觀測(cè)值與遞推估計(jì)值比較。前兩步由于未將變量和矩陣統(tǒng)一，導(dǎo)致第三步是變量混亂，導(dǎo)致工作量變大，并且經(jīng)常出錯(cuò)。(2).由于matlab編程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足和對(duì)卡爾曼濾波原理不了解，在編程過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，比如不清楚公式中變量的含義，不能掌握題目的要求，在第三步進(jìn)行比較是不理解其含義等。 (3).實(shí)驗(yàn)結(jié)果有缺陷，但是沒(méi)有科學(xué)有效的方法進(jìn)行檢查2. 實(shí)驗(yàn)心得 這是在學(xué)習(xí)matlab課程后第一次著手解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，在這次實(shí)習(xí)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自己雖然學(xué)習(xí)過(guò)課程但并沒(méi)有深刻理解這個(gè)軟件語(yǔ)言的使用方法，所以在遇到問(wèn)題時(shí)不能及時(shí)反映出解決辦法，需要與同學(xué)討論才能找到思路，并且由于編程經(jīng)驗(yàn)不足，在編程過(guò)程中也犯了很多低級(jí)錯(cuò)誤，比如在分步編寫(xiě)代碼是沒(méi)有統(tǒng)一變量導(dǎo)致后期花了很多時(shí)間在改變變量名稱上，而且極易出