Nonlinear Filtering: Methods and Applications

این کتاب به خوانندگان دانش عمیقی در مورد روش‌های تخمین حالت برای سیستم‌های کنترل غیرخطی می‌دهد. با مقدمه‌ای بر سیستم‌های کنترل پویا و وضعیت‌های سیستم و توضیح مختصری درباره فیلتر کالمن شروع می‌شود. در فصل‌های بعدی، تکنیک‌های مختلف تخمین حالت برای سیستم‌های غیرخطی، از جمله فیلترهای کالمن توسعه‌یافته، بدون بو و مکعبی مورد بحث قرار گرفته‌اند. فیلتر کالمن مکعبی و انواع آن به دلیل کارایی و توانایی آنها در مقابله با سیستم های دارای نویز گاوسی و/یا غیر گاوسی با جزئیات خاص معرفی شده اند. این کتاب همچنین درباره الگوریتم‌های فیلتر اطلاعات و فیلتر ریشه مربع بحث می‌کند که برای تخمین حالت در برخی از مشکلات طراحی سیستم کنترل بلادرنگ مفید است.

تعدادی از مطالعات موردی گنجانده شده‌اند. در این کتاب برای نشان دادن کاربرد الگوریتم های مختلف فیلتر غیرخطی. فیلتر غیرخطی برای محققان دانشگاهی و صنعتی، مهندسان و دانشجویان پژوهشی که به تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم های کنترل غیرخطی علاقه مند هستند نوشته شده است. ویژگی‌های اصلی کتاب عبارتند از: پوشش اختصاصی الگوریتم‌های فیلترینگ غیرخطی که اخیراً توسعه یافته‌اند، بدون ژاکوبین. مثال‌هایی که استفاده از الگوریتم‌های فیلتر غیرخطی در برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی را نشان می‌دهند. استخراج دقیق و الگوریتم‌های کامل برای روش‌های فیلتر غیرخطی، که به خوانندگان کمک می‌کند تا درک اساسی و کدگذاری آسان‌تر آن الگوریتم‌ها را داشته باشند. و کدهای MATLAB® مرتبط با برنامه های کاربردی مورد مطالعه، که می توانند از وب سایت Springer Extra Materials دانلود شوند.

This book gives readers in-depth know-how on methods of state estimation for nonlinear control systems. It starts with an introduction to dynamic control systems and system states and a brief description of the Kalman filter. In the following chapters, various state estimation techniques for nonlinear systems are discussed, including the extended, unscented and cubature Kalman filters. The cubature Kalman filter and its variants are introduced in particular detail because of their efficiency and their ability to deal with systems with Gaussian and/or non-Gaussian noise. The book also discusses information-filter and square-root-filtering algorithms, useful for state estimation in some real-time control system design problems.

A number of case studies are included in the book to illustrate the application of various nonlinear filtering algorithms. Nonlinear Filtering is written for academic and industrial researchers, engineers and research students who are interested in nonlinear control systems analysis and design. The chief features of the book include: dedicated coverage of recently developed nonlinear, Jacobian-free, filtering algorithms; examples illustrating the use of nonlinear filtering algorithms in real-world applications; detailed derivation and complete algorithms for nonlinear filtering methods, which help readers to a fundamental understanding and easier coding of those algorithms; and MATLAB® codes associated with case-study applications, which can be downloaded from the Springer Extra Materials website.