26年WP 基于改进扩展kalman滤波的高速列车运行状态估计最终稿(14826字).docx

摘 要高速列车的正常运行必须精确的预测。本文针对列车系统具有强非线性，标准扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter, EKF）一阶泰勒截断误差大、舍入误差会造成滤波精度降低、易发散等缺点，提出了一个多普勒雷达传感器单传感器的框架，并采用了高速列车的各种模式非线性动力学模型，对四种非线性滤波算法（EKF、UKF、SOEKF、SOAEKF）的列车速度状态估计结果进行了详细的分析，得出了 SOAEKF 算法是最优的一种。本文先建立一个包含牵引、巡航、滑行以及空气制动的多模式非线性列车动力学模型，对多普勒雷达传感器的测速原理及观测方程进行了详细的推导，并分析...