Odhadování, filtrace a detekce

Podmínkou zápisu předmětu je, že student získal v předchozích semestrech zápočet z následujících předmětů:

Optimální a robustní řízení (A3M35ORR)

Přednášející:

Vladimír Havlena (gar.)

Cvičící:

Vladimír Havlena (gar.), Peter Matisko, Jiří Řehoř

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Cílem předmětu bude seznámit posluchače s popisem neurčitosti nepozorovatelných veličin (parametrů a stavu dynamického systému) jazykem teorie pravděpodobnosti a s metodami jejich odhadování. Na základě bayesovské formulace problému bude analyzována metodika racionálního chování v prostředí s neurčitostí a budou odvozeny odvozeny algoritmy pro odhadování parametrů ARX modelů a Kalmanův filtr, včetně jejich rozšířených verzí. Bude ukázána numericky robustní implementace algoritmů použitelná při řešení reálných aplikačních problémů v oblasti průmyslových regulací, robotiky a avioniky . Bude ukázána extenze metod pro lineární gaussovské systému na obecnější problémy použitím metod Monte Carlo. Dále bude v předmětu zahrnuto využití vícemodelového přístupu k řešení problému detekce a izolaci poruch v systému a úvod do adaptivního řízení.

Požadavky:

Předpokladem pro úspěšné absolvování tohoto kurzu jsou znalosti základů teorie řízení (stavová teorie), pravděpodobnosti a statistiky a lineární algebry. Výhodou je absolvování pokročilejšího předmětu o lineárních systémech - na FEL ČVUT jsou nutné znalosti nabídnuty v předmětech Matematika XXX a Teorie dynamických systémů.

Stránky předmětu: http://support.dce.felk.cvut.cz/e-kurzy/course/view.php?id=40

Osnova přednášek:

1.Formulace problému, metody odhadování

2.Bayesovský přístup k popisu neučitosti

3.Model dynamického systému, pravděpodobnostní definice stavu

4.Identifikace parametrů ARX modelu

5.Sledování časově proměnných parametrů, metody zapomínání, zabudování apriorní informace.

6.Numericky robustní implementace algoritmů pro odhadování parametrů v reálném čase

7.Stochastický systém, Kalmanův filtr.

8.Kalmanův filtr pro barené šumy, rozžířený Kalmanův filtr, adaptivní Kalmanův filtr.

9.Stochastické dynamické programování, princip ekvivalence určitosti.

10.Adaptivní řízení, opatrné a důvěřivé strategie řízení, duální řízení a jeho aproximace.

11.Pravděpodobnostní metody detekce a izolace poruch

12.Využití vícenásobných modelů

13.Nelineární odhadování, lokální aproximace

14.Globální aproximace Kalmanova filtru metodou Monte Carlo

Osnova cvičení:

Náplní cvičení je práce na zadaných projektech.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Literatura:

1.Frank L. Lewis, Lihua Xie, and Dan Popa : Optimal and Robust Estimation: With an Introduction to Stochastic Control Theory, CRC Press, 2005

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21p+3c

Stránky předmětu: http://support.dce.felk.cvut.cz/e-kurzy/course/view.php?id=40 .

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost KN:E-126 Havlena V. 11:00–13:30 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Trnkova posluchárna K5
St	místnost KN:E-26 Řehoř J. Matisko P. 12:45–14:15 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Laboratoř TŘ2místnost KN:E-26 14:30–16:00 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 103) Karlovo nám. Laboratoř TŘ2 místnost KN:E-26 Matisko P. Řehoř J. 12:45–14:15 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 102) Karlovo nám. Laboratoř TŘ2místnost KN:E-26 Matisko P. Řehoř J. 14:30–16:00 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 104) Karlovo nám. Laboratoř TŘ2
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení (povinný předmět oboru)