مرجع مهندسی كنترل | دانش با کیفیت در مرز علم
همونطور که میدانید بحث تخمینگر (Estimator) یا رویتگر (Observer) نه تنها در مهندسی کنترل (Control Engineering) و مهندسی برق (Electrical Engineering)، بلکه در تمامی رشته‌های مهندسی و حتی غیر مهندسی از جمله مهندسی مکانیک (Mechanical Engineering)، مهندسی شیمی (Chemical Engineering)، مهندسی هوافضا (Aerospace Engineering)، روباتیک (Robotics)، اقتصاد (Economics)، بوم‌شناسی (Ecology) و زیست‌شناسی (Biology) کاربرد فراوانی دارد. از طرف دیگر، فیلتر کالمن (Kalman Filter) به عنوان یک تخمینگر بهینه پرکاربردترین و محبوبترین رویتگر در تمامی کاربردهاست که مقالات و کتابهای بسیاری در مورد آن نوشته شده و هنوز هم کارهای تحقیقاتی زیادی در مورد آن انجام میشود. البته بحث تخمین به فیلتر کالمن و مشتقات آن محدود نشده و تخمینگرهای زیاد دیگری هم وجود دارند که استفاده میشوند.
من به عنوان یک مهندس کنترل در درسهای مختلفی که گذرانده‌ام، به صورت جسته گریخته با یک سری اطلاعات گسسته در مورد تخمینگرها مواجه شدم؛ از جمله بحث رویتگرهای لیونبرگر در درس کنترل مدرن یا فیلتر کالمن در درس کنترل فرآیندهای اتفاقی، اما هیچوقت به صورت منظم و سازمان یافته تخمینگرها را نشناختم. بنابراین قصد دارم در این سری فیلمها، سیر تا پیاز تخمینگرها، انواع، کاربردها، نحوه تحلیل و طراحی، نحوه پیاده‌سازی در متلب و هر چیزی که ممکن است در این مسیر مورد نیاز باشد، خدمت شما تقدیم کنم.
برای این کار یکی از کتابهای خیلی خوب و جامع را به عنوان مرجع اصلی این سری فیلمها در نظر گرفتم. نام کامل این کتاب “تخمینگرهای بهینه حالت، کالمن، ∞H و روشهای غیرخطی” بوده و نویسند آن Dan Simon از دانشگاه کلیولند است. این کتاب مزایای زیادی دارد که در جلسه اول به بعضی از آنها اشاره کرده‌ام. علاوه بر این کتاب که جنبه تئوری بحث را از آن دنبال میکنم، یک تولباکس (بر اساس متلب) رایگان و خیلی مفید را خدمت شما معرفی میکنم که شامل بسیاری از روشهای موجود بوده و از آن میتوان برای پیاده‌سازی اکثر تخمینگرها استفاده کرد. نام این تولباکس “فیلترینگ بهینه با استفاده از فیلترهای کالمن و اسموترها” بوده و تهیه کننده اصلی آن Simo Sarkka از دانشگاه آلتو فنلاند است که خودش در زمینه فیلتر کالمن و هموارسازها تحقیقات زیادی انجام داده است. با توجه به اینکه این تولباکس تمام روشهای موجود در کتاب رو پوشش نمیدهد، توابع مورد نیاز برای پیاده سازی این روشها به تدریج معرفی شده و نحوه اضافه کردن آنها به تولباکس و نحوه استفاده از آنها به طور کامل توضیح داده میشود.
به صورت خلاصه مباحث زیر در این سری فیلمها مورد بررسی قرار می گیرند:
- مقدمات ریاضی از جمله جبرخطی و سیستمهای دینامیکی و فرآیندهای تصادفی
- تخمین حداقل مربعات (Least Squares Estimation)
- انتشار حالت و کواریانس (Propagation of States and Covariance)
- فیلتر کالمن گسسته (Discrete Kalman Filter) و هموارساز آن (Kalman Smoother)
- انواع فرمولبندیهای دیگر فیلتر کالمن
- فیلتر کالمن برای سیستمهای دارای نویز رنگی (Colored Noise) و همبسته (Correlated)
- فیلتر کالمن پیوسته Kalman Bucy Filter) KBF)
- فیلتر ∞H
- ترکیب فیلتر ∞H و کالمن
- فیلتر کالمن توسعه یافته Extended Kalman Filter) EKF) و هموارساز آن (EKF Smoother)
- فیلتر کالمن بدون بو! Unscented Kalman Filter) UKF) و هموارساز آن (UKF Smoother)
- فیلتر ذره‌ای (Particle Filter)
- فیلتر Extended Kalman Particle Filter) EKPF)
- فیلتر کالمن مکعبی Cubature Kalman Filter) CKF) و هموارساز آن (CKF Smoother)
- فیلتر کالمن گاوس-هرمیت Gauss-Hermite Kalman Filter) GHKF) و هموارساز آن (GHKF Smoother)
- فیلتر کالمن تفاضل مرکزی Central Difference Kalman Filter) CDKF)
- فیلتر کالمن برای سیستمهای دارای مدل چندگانه (سیستمهای سویچینگ مارکوف) Interacting Multiple Models Filters) IMM)
پیش نیازها: آشنایی اولیه با کدنویسی در متلب
لطفا قبل از دیدن ادامه پست حتما این ویدئو را ببینید:
برای اطلاع از فهرست موضوعی تمامی جلسات اینجا کلیک کنید
نکته آخر اینکه شاید برایتان جالب باشد که دکتر کیوان افشار مقاله زیر را با راهنمایی دکتر جوادی از جلسه 108 این مجموعه چاپ کرده است.
Mass estimation and adaptive output feedback control of nonlinear electromagnetic levitation system
برای دیدن جزئیات هر جلسه شامل: پیش نمایش هر جلسه، موضوع هر جلسه، مدت زمان هر جلسه و …. به تب فهرست جلسات بروید
برای خرید یک یا چند فصل به تب خرید موضوعی بروید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
مجید
سلام
من فصل اول رو خریداری کردم و مبلغ نیز از حساب کارتم کم شده ولی لینک دانلودی برای بنده ارسال مشده لطف راهنمایی بفرمایید.
وا اینکه چرا در سایت شما امکان تعریف حساب کاربری وجود ندارد؟
علی
سلام
چرا میگن فیلتر کالمن؟ مگه تخمینگر نیست؟
منظورم اینه که چرا اصطلاح فیلتر رو براش بکار میبرن؟
علی جوادی
سلام
جلسه اول دقیقه 20 رو ببینید
علی امیری
با سلام
احتراما موضوع تز دکتری من راجب به عیب یابی موتورها با استفاده از آنالیز جریان هست و می خواستم بدونم در بحث آنالیز جریانت الکتروموتورها میشه از فیلتر کالمن برای بدست آوردن مولفه های مختلف استفاده کنم یه چیزی شبیه به FFT می خواستم ببینم شما چه نوع فیلتر رو پیشنهاد میدید مثلا می خواستم بعد از نویز زدایی انرژی سیگنال رو استخراج کنم
ممنون
علی جوادی
سلام
من از کاربردی که فرمودید اطلاع ندارم.
اگر معادلات اندازه‌گیری و حالت رو برای سیستم خودتون فرمولبندی کنید و بدست بیارید و تعداد و محل نویزهای اندازه‌گیری و حالت رو بدونید، می تونید از فیلتر کالمن استفاده کنید.
در مورد اینکه کدوم فیلتر برای کار شما مناسبه توصیه میکنم کلیپ ابتدایی پست و جلسه اول رو ببینید و با توجه به فهرست موضوعی جلسات، فیلمهای مناسب کار خودتون رو تهیه کنید.
علی امیری
با سلام
ممنون از پاسختون Induction Motors Fault Detection Using
Square–Root Transformed Cubature Quadrature
Kalman Filter
این یه نمونه از مقالات هست الان برای نوشتن الگوریتمش مشکل دارم اگه ایمیل تون رو لطف کنید من مقاله رو براتون ارسال میکنم با توجه به اینکه من قدرتی هستم تو مسایل کنترلی مشکل دارم
ممنون
علی جوادی
سلام
به جلسات 97 تا 100 مراجعه کنید.
علی کدخدایی
سلام
لینک جلسات 62 و 63 درست کار نمی کنند لطفا مجددا برای من ارسال شود با تشکر
مدیر سایتادمین سایت ( مالک تایید شده )
سلام .چشم ارسال می شود حتما.موفق باشین
hadi51410
دکتر ببخشید من اصلا شکل موج خروجی را دارم و نیازی به شبیه سازی سیستم ندارم تو کدایی که تو این درس هست یه خطا حساب میکنه یه خطایی حساب میکنه به نام خطای شبیه سازی منهای تخمین که این بدرد من نمیخوره.چیزی که بدرد من میخوره خطای تخمینم هست با شکل واقعی اینو چطور بدست بیاورم؟
علی جوادی
سلام
ما در شبیه سازی برای نشون دادن عملکرد فیلتر مجبوریم خود سیستم رو هم شبیه سازی کنیم ولی شما اگر خروجی واقعی رو دارید، نیازی به این کار نیست.
شما خروجی رو تخمین بزنید و با مقدار اندازه‌گیری شده واقعی مقایسه کنید و خطای بین این دو تا رو بدست بیارید.
hadi51410
سلام دکتر وقت بخیر
من یک کد شبیه تمرین 14-14 نوشتم قسمت ekf ulf اجرا میشود ولی در قسمت esmoother ها ارور میده که(Undefined function ‘mtimes’ for input arguments of type
‘function_handle’.
Error in erts_smooth1 (line 122)
m_pred = A*M(:,k);
Error in myukf (line 60)
[xekf_sm,Pekf_sm] = erts_smooth1(xekf,Pekf,F,Q);
)
دقیقا شبیه کد خودتونه ولی اینجاش کار نمیکنه مشکل کجاس؟
ممنون
علی جوادی
سلام
اگه دقیقا مثل کد تمرین باشه باید جواب بده چون این کدی که داخل جلسه 84 ارائه شده کار میکنه.
ببینید کجا اشتباه کردید.
بهنام
با سلام و خسته نباشید، من امروز بسته پنج فصلی از فیلتر کالمن را خریداری کردم. متأسفانه برای من کد فعالسازی نفرستادید و فایل فصل هفدم که فرمت
zxp
دارد باز نمی شود و با نرم افزار پلیر شما احتیاج به کد فعالسازی دارد که نفرستادید و با تلگرام و شماره تلفن هم تماس گرفتم، متأسفانه کسی پاسخگو نبود. لطفا کد فعالسازی فصل هفدهم را بفرستید.
پرداخت: 16591
وضعیت پرداخت: کامل
روش پرداخت: پرداخت آنلاین زرین‌پال
تاریخ: خرداد ۲۷, ۱۳۹۸
behnam68engine@gmail.com
مدیر سایتادمین سایت ( مالک تایید شده )
سلام وقت بخیر لطفا با پشتیبانی انلاین سایت یا ادمین های تلگرام ابردانش مشکل خود را مطرح کنید .تا در اسرع وقت رسیدگی شود .موفق باشید
جواد
سلام آقای دکتر
وقتتون بخیر
بابت همه زحماتتون ممنون هستم.
من کل سری این درس رو تهیه نمودم و خیلی خوب هست برای یادگیری.
اما یک سوال برای من بوجود آماده است که بصورت زیر می باشد.
روش تعيين ماتریسهای Q و R برای کاربردهای واقعی و در شرایط عملی چگونه می‌باشد (مقادیر در عمل چگونه محاسبه میشوند؟) در شرایطی که محيط دچار تغيير میشود و طبیعتاً نویز و مشخصات آن تغيير میکند.
با تشکر از شما
اگه هم امکان دارد برای مقاله ای برای این مسئله معرفی کنید.
علی جوادی
با سلام و تشکر از لطف شما
لطفا به جلسه 55 مراجعه کنید که فیلتر کالمن مقاوم تشریح شده
مرجعش هم مقاله خود دن سایمون هست
اسماعیل
سلام وقتتون بخیر
کد فعالسازی مربوط به فیلم جلسات 71 و 72 متاسفانه واسه من کار نمیکنه!
مدیر سایتادمین سایت ( مالک تایید شده )
سلام وقت بخیر لطفا به ادمین تلگرام یا پاسخگویی انلاین پیام دهید تا در اسرع وقت به مشکل شما رسیدگی شود.موفق باشید
hadi51410
سلام دکتر وقت بخیر
من این فیلما رو تهیه کردم تو پوشه ekfukf که میرم میخوام کدها را باز کنم یه پیغامی میاد با این مضمون که این کدها وجود ندارد .باید چیکار کنم
علی جوادی
سلام
لطفا ایمیلتون رو چک کنید