[发明专利]一种基于事件驱动的量测调度方法

摘要

本发明公开了一种基于事件驱动的量测调度方法，通过设计一种开环随机事件触发机制，根据量测的贡献度自适应调节量测窗长：判断从当前时刻到初始时刻的量测选取事件是否被触发，如果事件被触发，则窗长加1，继续判断前一时刻，否则即得到当前时刻的量测窗长；然后结合EM框架，设计一种基于事件驱动的量测调度自适应变划窗EM参数解析辨识技术。以解决现有恒定划窗法无法自适应选取窗长导致参数辨识精度低或者计算量大的问题，平衡参数辨识精度和计算量之间的矛盾。

主权项

1.一种基于事件驱动的量测调度方法，其特征在于，通过设计一种开环随机事件触发机制，根据量测的贡献度自适应调节量测窗长：判断从当前时刻到初始时刻的量测选取事件是否被触发，如果事件被触发，则窗长加1，继续判断前一时刻，否则即得到当前时刻的量测窗长；然后结合EM框架，设计一种基于事件驱动的量测调度自适应变划窗EM参数解析辨识技术；本发明基于一类离散时间乘性参数线性系统，具体如下：x_k+1＝F(x_k)θ+S(x_k)+ω_k        (1‑1)，y_k＝H_kx_k+v_k                    (1‑2)，式中，公式(1‑1)为系统模型的动态方程，公式(1‑2)为系统模型的量测方程；k∈{1,2,…}是离散时间，x_k∈Rⁿ和y_k∈R^m是系统状态和量测向量；F(·)∈R^n×p和S(·)∈Rⁿ是已知的线性函数，θ∈R^p是与F(·)乘性耦合的系统参数；H_k∈R^m×n是量测矩阵；ω_k∈Rⁿ是过程噪声，v_k∈R^m是量测噪声；w_k和v_k分别是均值为零方差为Q和R的高斯白噪声；初始状态x₀服从均值为方差为P₀的高斯分布；具体按照以下步骤实施：步骤1、基于事件驱动的量测调度策略：设计如下随机事件触发机制：式中，ζ_k为服从[0,1]上均匀分布的随机变量，Z是非奇异正定矩阵，r_k为决策变量；令z_k表示k时刻窗内的量测，则式中，l＜k，z_i＝{y₁,y₂,…,y_i},1≤i≤l，l表示最小窗长，γ_k为决策变量，y_i为i时刻系统量测；步骤2、根据步骤1的基于事件驱动量测调度策略，设计EM框架下参数θ的辨识结果；步骤3、根据步骤2得到的参数辨识结果进行系统参数和状态的联合估计与辨识：步骤3.1、根据步骤1选取的窗内量测，计算对应窗内量测时刻的状态RTS平滑和协方差；步骤3.2、根据步骤2得到的参数辨识结果和步骤3.1得到的状态平滑和协方差，计算参数θ估计值步骤3.3、判断迭代是否满足迭代终止条件，所述迭代终止条件为两次迭代期望误差小于给定阈值ε：当迭代满足迭代终止条件后，即结束本次内层迭代过程，得到第k次迭代的参数θ的估计值然后将k取值加1，直到k等于量测长度，t值重置为1，返回步骤3.1继续迭代；如果迭代不满足迭代终止条件，将t取值加1，返回步骤3.2继续迭代。