Adaptive Approaches to State Estimation of Nonlinear Stochastic Systems
Project goals
The project deals with adaptive approaches to state estimation of nonlinear discrete stochastic systems. The emphasis will be put on design of adaptive nonlinear filters that adjust to current situation given by the working point of the monitored system, measure of nonlinearity of model functions, and by the estimate error, with the aim to increase estimate quality. Both, the design parameter and the structure of the filter will be adapted. The filter structure will switch between local filters suitable for regions with mild nonlinearity and demanding global filters applicable to regions of severe nonlinearity. The adaptation approach will be a basis for development of a new generation of filters maintaining given estimate quality contrary to the current non-adaptive approaches where the estimate quality may vary heavily. The design of adaptation approaches will respect criteria specific for applications such as tracking or signal processing. Further, new adaptation techniques will be developed considering utilization of the estimate in tasks such as decision making or control.
Keywords
state estimationnonlinear filteringadaptationdiscrete stochastic systemnonlinear system
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Západočeská univerzita v Plzni / Fakulta aplikovaných věd
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-12068S
Alternative language
Project name in Czech
Adaptivní přístupy k odhadu stavu nelineárních stochastických systémů
Annotation in Czech
Projekt se zabývá adaptivními přístupy k odhadování stavu nelineárních diskrétních stochastických systémů. Důraz bude kladen na návrh adaptivních nelineárních filtrů, které se přizpůsobují aktuální situaci dané pracovním bodem monitorovaného systému, mírou nelinearity funkcí v modelu systému a chybou odhadu, s cílem zvýšení kvality odhadu. Budou adaptovány jak návrhové parametry, tak i struktura filtrů, která bude přecházet od struktury lokálních filtrů vhodných pro oblasti s malou nelinearitou ke struktuře výpočetně náročných globálních filtrů, které lze použít v oblastech s vysokou nelinearitou. Adaptační přístup bude základem pro vývoj nové generace filtrů zajišťujících požadovanou kvalitu odhadu oproti stávajícím neadaptivním přístupům k filtraci, kde kvalita odhadu může silně kolísat. Při návrhu technik adaptace budou respektována kritéria specifická pro aplikace jako je např. sledování polohy, či zpracování signálů. Dále budou vyvíjeny adaptační techniky zohledňující využití odhadu stavu v úlohách jako je rozhodování, identifikace či detekce stavu.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project brought new algorithms of nonlinear filtering with parameters and structure adaptation to take into account the nonlinear behavior of the system. The results of the project have been adequately published in leading impacted journals and recognized conferences. Achieved results have considerable application potential in a number of control applications and sensor data processing.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 11, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
4,961 thou. CZK
Public financial support
4,961 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 961 CZK thou.
Public support
4 961 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BC - Theory and management systems
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017