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基于扩展卡尔曼滤波的波浪能浮子波激力估计

系统与控制 2019-07-22 v1 系统与控制

摘要

在许多先进控制策略中,波激力是决定控制输入的关键。然而,波浪能转换器(WEC)上的激力往往难以测量。利用卡尔曼滤波器基于易得的测量数据来估计波激力,有可能填补 WEC 控制策略开发与可用数据之间的鸿沟。本文针对垂荡半潜浮子,在实验波槽数据上测试了两种使用非线性扩展卡尔曼滤波的估计方法。第一种方法直接将激力作为一阶动力学中的一个状态包含进来——这允许卡尔曼滤波的“随机游走”识别出激力的估计值。第二种估计方法将波激力建模为由正弦分量组成的谐振子。两种方法针对多种入射波进行了评估,并进行了额外的敏感性分析,以研究这些估计方法对模型、测量噪声和采样率变化的敏感性。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.08254,
  title  = {Wave Excitation Force Estimation of Wave Energy Floats Using Extended Kalman Filters},
  author = {Andrew F. Davis and Brian C. Fabien},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.08254},
  year   = {2019}
}