طراحی یک سیستم فازی برای تنظیم ماتریس های کوواریانس نویز فیلتر کامن آنسنتد به کمک الگوریتم ژنتیک

فیلتر کالمن یکی از پرکاربردترین ابزارها، برای تخمین حالت های سیستم های دارای نویز می باشد. فیلتر کالمن آنستند برای تخمین حالت های سیستم های غیرخطی طراحی شده است. یکی از نکات حیاتی در عملکرد صحیح این فیلتر، آگاهی دقیق از مقادیر ماتریس های کوواریانس نویز فرآیند و اندازه گیری است. که معمولاً تعیین این ماتریس ها به صورت دقیق امکان پذیر نیست. دراین تحقیق، یک سیستم فازی برای تنظیم مقادیر این ماتریس ها درنظر گرفته شده است. به دلیل پیچیدگی رفتار این فیلتر، تعیین توابع عضویت و قوانین این سیستم فازی، بر عهده الگوریتم ژنتیک می باشد. اساس کار الگوریتم ژنتیک به این شکل است که مقادیر ماتریس های کوواریانس نویز قرآیند و اندازه گیری به گونه ای تنظیم شوند که حالت های تخمین زده شده ی سیستم، کمترین خطا رانسبت به حالته ای حاصل از مدل سازی شده داشته باشند. برای ارزیابی مزیت فیلتر جدید، سیستم موردنظر تحت تاثیر هزار دسته نویز مختلف قرار گرفته شد و فیلتر کالمن آنسنتد کلاسیک و فیلتر جدید آن را تخمین زدند و به ازای هر دسته نویز خطای هر دو فیلتر محاسبه شده است. با مقایسه ی نمودار تابع توزیع تجمعی خطای دو فیلتر، خطای کمتر فیلتر جدید به وضوح قابل مشاهده است. در ضمن تعداد تخمین واگرای این فیلتر به ازای هزار دسته نویز مختلف، با تنظیم ماتریس های کوواریانس کمتر شده است.

کلیدواژه ها:

فیلتر کالمن آنسنتد ، ماتریس کوواریانس نویز ، سیستم فازی ، الگوریتم فازی ، الگوریتم ژنتیک ، تابع توزیع تجمعی