卡尔曼滤波如何用matlab function模块进行编写代码
时间: 2024-10-23 19:02:50 浏览: 24
在MATLAB中,卡尔曼滤波通常通过自定义函数模块(Function Block)来实现。下面是基本步骤:
1. **定义状态转移和观测模型**:
- 编写`f`函数(状态转移函数),表示系统动态,接收当前状态`x`和输入`u`,返回下一状态`x_next`。
- 编写`h`函数(观测模型函数),接受当前状态`x`,生成观测值`z`,反映系统实际观测到的结果。
2. **初始化滤波器参数**:
- 定义状态变量`x`, 状态方差`P`, 控制矩阵`F`, 观测矩阵`H`, 静态误差协方差`Q`, 动态误差协方差`R`,以及观测误差协方差`I`(单位矩阵)。
3. **编写预测步骤(Prediction)**:
- 使用`f`函数计算状态预测`x_pred`:`x_pred = F * x + u`
- 计算状态预测误差协方差`P_pred`:`P_pred = F * P * F' + Q`
4. **编写更新步骤(Update)**:
- 计算残差`y`:`y = z - h(x_pred)`
- 计算卡尔曼增益`K`:`K = P_pred * H' * (H * P_pred * H' + R)^-1`
- 更新状态估计`x`和误差协方差`P`:`x = x_pred + K * y`
`P = (eye(size(P)) - K * H) * P_pred`
5. **封装成函数模块**:
- 将上述步骤封装在一个名为`kalmanFilter`的函数中,接受初始状态、输入序列和观测序列作为输入,返回整个滤波过程中的状态序列。
```matlab
function [xEstimation, PEstimation] = kalmanFilter(x0, u, z, F, H, Q, R)
% ... 具体的卡尔曼滤波步骤...
end
```
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