فیلم آموزشی تخمین حالت سیستم های خطی با استفاده از فیلتر کالمن در متلب (به فارسی)

تخمین حالت سیستم های دینامیکی یکی از مسائل بسیار مهم در حوزه های مختلف مهندسی است و کاربردهای متنوعی برای آن، از جمله در زمینه های علوم نظامی، ناوبری، روباتیک، مهندسی پزشکی، اقتصاد، صنایع پتروشیمی، و مهندسی شیمی وجود دارد. برای تخمین حالت سیستم های خطی که در حضور نویز گوسی (نرمال) سفید کار می کنند، یک راه حل بهینه وجود دارد، که امروزه آن را با نام فیلتر کالمن یا Kalman Filter می شناسیم. این روش، از نظر ریاضی، دوگانی برای رگولاتور درجه دو خطی یا LQR است. برای فهم عملکرد صحیح روش های پیچیده فیلترینگ (تخمین حالت) که برای سیستم های غیر خطی مورد استفاده قرار می گیرند، آشنایی و تسلط بر طراحی فیلتر کالمن استاندارد، یک ضرورت اجتناب ناپذیر است.

در فیلم آموزشی تخمین حالت سیستم های خطی با استفاده از فیلتر کالمن در متلب، ابزارهای و امکاناتی که در تولباکس (جعبه ابزار) مهندسی کنترل نرم افزار متلب برای پیاده سازی فیلتر کالمن تعبیه شده اند، به صورت کاملا عملی مورد بررسی قرار گرفته اند و نکات مهمی در خصوص استفاده از این ابزارها در کاربردهای عملی، ارائه شده اند.

مطالب و مباحث این فیلم آموزشی به زبان فارسی روان، و توسط مهندس سید مصطفی کلامی هریس ارائه شده است.

سرفصل های مهم مورد بحث در این فیلم آموزشی عبارتند از:

• مروری بر مفاهیم بنیادی تخمین حالت سیستم های دینامیکی
• روش های مبتنی بر قانون بیز (Bayesian Rule) برای تخمین حالت
• فیلتر کالمن به عنوان حالتی خاص از تخمین حالت بیزی
• پیاده سازی فیلتر کالمن برای تخمین حالت سیستم های خطی در متلب
• چگونگی شبیه سازی سیستم تصادفی با استفاده از امکانات متلب