Questão:
Tipos de observadores / estimadores de estado usados ​​ativamente na indústria?
Mika Sundland
2015-02-18 18:02:46 UTC
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A maioria dos livros introdutórios sobre teoria de controle geralmente começa sua parte de observação de estado apresentando o observador Luenberger e, depois disso, eles podem continuar apresentando o filtro de Kalman. Ao ler artigos de periódicos acadêmicos, também encontrei todos os tipos de métodos extravagantes de estimativa não linear (observadores de modo deslizante, observadores passivos, etc ...).

No entanto, pela minha curta experiência, parece que há apenas um tipo de método de estimativa de estado usado fora da academia: o filtro de Kalman.

A minha observação está correta ou outros tipos também estão sendo usados? Em caso afirmativo, por que o filtro de Kalman é usado predominantemente sobre outros observadores de estado? É porque é bastante fácil de implementar?

Dois respostas:
#1
+7
kerblogglobel
2015-03-20 09:29:22 UTC
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Só posso falar pelo setor em que trabalhei (máquinas pesadas). Só vi filtros de Kalman usados ​​na prática como observadores.

A maioria das fontes de dados em máquinas pesadas tende a ser bastante barulhenta (sensores de pressão ou acelerômetro). Filtros Kalman (em comparação com observadores Luenberger mais simples) fornecem melhor resiliência quando confrontados com altos níveis de ruído. Eu os vi se comportar de maneira mais robusta do que os observadores de Luenberger. Eu vi filtros Kalman estendidos usados ​​para fusão de sensores em sistemas não lineares também.

Os vários métodos mais sofisticados podem frequentemente ter requisitos de computação aumentados, o que torna a implementação mais difícil em microprocessadores integrados. Além disso, a popularidade geral dos filtros de Kalman significa que há uma chance maior de gerentes e engenheiros fora das áreas de controle pelo menos terem ouvido falar deles antes. Esse tipo de "reconhecimento de marca" pode ajudar na venda de uma solução internamente em uma grande empresa que não está focada em controles. Junto com isso, o suporte em várias bibliotecas ou em pacotes como Simulink / Matlab é bastante antigo e já foi testado de forma considerável.

#2
+6
Eric
2015-02-18 22:46:53 UTC
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Eu sei que os observadores Luenberger e de modo deslizante são usados ​​em algoritmos de controle orientado a campo para estimar a posição do rotor e a velocidade de máquinas síncronas de ímã permanente (PMSM). Aqui está um white paper da TI onde eles mencionam o observador de modo deslizante. E aqui está um white paper da Freescale que menciona o observador Luenberger. Aqui está outro da Freescale falando sobre o observador de modo deslizante.



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