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ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS DE UN SISTEMA NO LINEAL MEDIANTE EL FILTRO DE KALMAN EXTENDIDO Y EL FILTRO DE PARTÍCULAS
Delgado, Christian
Tutor: MSc. Tarazona, María de los Ángeles
Resumen
En el análisis de sistemas dinámicos, predecir la señal de salida a lo largo del tiempo es fundamental, por ello se realiza la observación del sistema. Sin embargo, uno de los inconvenientes que suele presentarse es que esta señal no es directamente medible, pues en la mayoría de los casos sólo se dispone de observaciones realizadas al sistema, que además están degradadas por señales de perturbación. Si el sistema dinámico que se desea analizar es no lineal, se hace necesario implementar observadores no lineales para realizar la estimación de sus parámetros y estados. Algunos de los algoritmos utilizados para realizar dicha estimación, son las diferentes versiones del Filtro de Kalman. La presente investigación muestra una comparativa de dos estimadores: el Filtro de Kalman Extendido (FKE) y el Filtro de Partículas (FP), ambos desarrollados para estimar los parámetros de un sistema no lineal, en concreto el sistema del péndulo invertido. El objetivo principal fue comparar ambos filtros para demostrar cuál presenta un mejor desempeño como estimador. Para ello, se obtuvo el modelo matemático que rige el comportamiento del sistema en la forma de espacio de estados y se definieron los parámetros cuyos valores presentaban incertidumbre. Posteriormente, se implementó el FKE y el FP para estimar tanto los estados como los parámetros del sistema. Las simulaciones computacionales y los resultados obtenidos demuestran la efectividad de los algoritmos para la estimación y su dependencia a la covarianza presente. Sin embargo, para el sistema del péndulo invertido se observa que el FKE presenta una mayor estabilidad y precisión en la estimación de los parámetros del sistema sobre el FP.
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Ficha original en el repositorio institucional de la UNET
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