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Letteratura scientifica selezionata sul tema "Filtro di Kalman Duale"
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Tesi sul tema "Filtro di Kalman Duale"
1
Baccolini, Andrea. "Algoritmo di stima degli stati di carica e salute per batterie al litio mediante filtro di Kalman duale". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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L’obiettivo di questa tesi è lo studio dell’applicazione del filtro di Kalman Duale per la stima dei principali parametri di batteria. Si è realizzato un algoritmo che consente la stima del SoC e dei parametri basandosi su riferimenti di tensione provenienti da modelli matematici e da prove di laboratorio. La scelta del Kalman duale consente uno studio più completo dei parametri di batteria visto che permette di operare su circuiti equivalenti più complessi con maggiori informazioni sull’evoluzione della batteria nel tempo. I risultati dimostrano l’efficacia del DEKF nello stimare la tensione e lo stato di carica con errori minori rispetto a precedenti test effettuati con altri filtri di Kalman. Si ha però una difficoltà alla convergenza su alcuni parametri a causa dell’elevato carico computazionale che porta ad un aumento del rumore. Perciò, per studi futuri si dovrà aumentare la precisione con cui la stima duale opera sulla matrice dei parametri del circuito equivalente. Questo porterà a migliori prestazioni anche su circuiti più complessi.
2
Piroddi, Alessandra. "Il filtro di Kalman". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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Il mio lavoro ha l'intento di esporre alcuni aspetti del filtro di Kalman. Una prima parte è dedicata alla sua contestualizzazione storica, mentre successivamente l'attenzione si sposta sugli aspetti tecnici e, in particolare, all'interpretazione probabilistica delle equazioni matematiche che lo costituiscono. Vengono esposti risultati fondamentali per la derivazione di tali equazioni, i quali permettono di interpretare la stima fornita dal filtro in termini di attesa condizionata. In conclusione sono esposte due applicazioni, al fine di mostrare la concreta applicabilità del filtro di Kalman.
3
Agozzino, Mattia. "Tracciamento di particelle con filtro di Kalman". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12064/.
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Un problema fondamentale nello studio delle particelle elementari è disporre di misure più accurate possibile delle traiettorie che queste seguono all'interno dei rivelatori. La precisione di misura dei parametri di traccia è importante per poter descrivere accuratamente gli eventi e le interazioni che avvengono all'interno dei rivelatori. LHCb è un esempio di esperimento progettato con lo scopo di ottenere misure di precisione dei parametri della cinematica delle particelle per poter studiare la violazione delle simmetrie.
Rivelatori come quello dell'esperimento LHCb utilizzano avanzate tecniche di tracciamento per individuare le traiettorie. Queste sono influenzate da fattori di rumore dovuti all'interazione tra le particelle e il materiale del rivelatore stesso. Nell'analisi delle misure effettuate quindi occorre tenere conto che sia la sensibilità del rivelatore che i fattori di rumore contribuiscono nella determinazione dell'incertezza sulla misura.
Uno strumento matematico usato per ottenere precise stime dei parametri di traccia è il filtro di Kalman, che implementato su un campione di misure di una determinata grandezza, consente di minimizzare gli effetti dovuti a rumori statistici. In questo lavoro di tesi sono stati studiati la struttura e il funzionamento del rivelatore dell'esperimento LHCb e dei sistemi di tracciamento che lo caratterizzano e che ne costituiranno il futuro aggiornamento. Inoltre è stata analizzata l'azione del filtro di Kalman, implementandolo in una simulazione di tracciamento al calcolatore.
4
Dotti, Michele. "Stima dell'assetto di un UAV". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6362/.
Testo completoAbstract (sommario):
Lo scopo del lavoro è simulare il comportamento di un sistema di misura dell'assetto detto ARS (Attitude Reference System), dove sostanzialmente le misure fornite da giroscopi ed accelerometri, quindi accelerazioni e velocità angolari, vengono elaborate da un filtro osservatore dello stato che permette di ricavare la stima dell'angolo di elevazione Q e dell'angolo di inclinazione f, non misurabili direttamente, e quindi dell'orientamento del sistema rispetto al piano orizzontale.
5
Marchetti, Matilde. "Stima ottimale del guadagno del filtro di Kalman per l'analisi del cammino tramite sensori inerziali". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8569/.
Testo completoAbstract (sommario):
L’analisi del movimento ha acquisito, soprattutto negli ultimi anni, un ruolo fondamentale in ambito terapeutico e riabilitativo. Infatti una dettagliata analisi del movimento di un paziente permette la formulazione di diagnosi dettagliate e l’adozione di un adeguato trattamento terapeutico. Inoltre sistemi di misura del movimento sono utilizzati anche in ambito sportivo, ad esempio come strumento di supporto per il miglioramento delle prestazioni e la prevenzione dell’infortunio.
La cinematica è la branca della biomeccanica che si occupa di studiare il movimento, senza indagare le cause che lo generano e richiede la conoscenza delle variabili cinematiche caratteristiche.
Questa tesi si sviluppa nell’ambito dell’analisi della cinematica articolare per gli arti inferiori durante il cammino, mediante l’utilizzo di Unità di Misura Magnetico-Inerziali, o IMMU, che consistono nella combinazione di sensori inerziali e magnetici. I dati in uscita da accelerometri, giroscopi e magnetometri vengono elaborati mediante un algoritmo ricorsivo, il filtro di Kalman, che fornisce una stima dell’orientamento del rilevatore nel sistema di riferimento globale.
Lo scopo di questa tesi è quello di ottimizzare il valore del guadagno del filtro di Kalman, utilizzando un algoritmo open-source implementato da Madgwick. Per ottenere il valore ottimale è stato acquisito il cammino di tre soggetti attraverso IMMU e contemporaneamente tramite stereofotogrammetria, considerata come gold standard. Il valore del guadagno che permette una vicinanza maggiore con il gold standard viene considerato il valore ottimale da utilizzare per la stima della cinematica articolare.
6
Sodi, Alberto. "Modellazione e controllo avanzato di un velivolo multirotore : presso il Laboratorio di meccanica del volo". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6995/.
Testo completoAbstract (sommario):
Grazie alla loro versatilità, i velivoli multirotore hanno ricevuto sempre più interesse durante gli ultimi anni, in ambito accademico e di recente anche industriale. Il lavoro presentato è volto a studiare e confrontare le moderne tecniche di navigazione e di controllo di questo tipo di velivoli. Difatti, spesso, gli algoritmi utilizzati sono stati limitati dalla capacità di calcolo del processore imbarcato e dalla qualità dei sensori utilizzati. Negli ultimi anni, però, lo sviluppo della microelettronica ha ricevuto un forte impulso (dovuto principalmente alla ricerca nell’ambito della telefonia), che ha portato all’abbattimento dei costi e alla nascita di progetti opensource, tra i quali le famose schede Arduino prodotte da Olivetti, attorno alle quali si sono sviluppati molti progetti di velivoli opensource. L’importanza di ciò, in
ambito accademico, è rilevante, poiché consente l’utilizzo di algoritmi e di configurazioni hardware comprovati, lasciando spazio a modifiche e migliorie. Nel nostro caso, in particolare, si vuole osservare come complessi algoritmi di navigazione, resi possibili da un processore più potente, possano migliorare le prestazioni del noto progetto opensource ArduPilot [3].
Tali miglioramenti possono essere rilevanti in applicazioni per le quali sia richiesta una certa precisione nel posizionamento, come ad esempio lo studio di formazioni o la navigazione in ambienti angusti.
7
Curzi, Luca. "Sviluppo di un simulatore di determinazione d’assetto per un CubeSat operante nel sistema binario Didymos". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11208/.
Testo completoAbstract (sommario):
Questa tesi riguarda l'implementazione e la verifica di alcuni algoritmi di determinazione d'assetto, con l'obiettivo di verificarne le prestazioni e valutarne la possibilità di utilizzo sul ADS del satellite DustCube, operante nel sistema binario Didymos. I filtri si basano sulla combinazione delle misure di diversi sensori, tra i quali star tracker, sensori di Sole, camera a infrarossi e giroscopio. I sensori in questione sono stati modellizzati all'interno di un simulatore implementato in MATLAB/Simulink. L'approccio utilizzato per la determinazione dell'assetto è quelllo di impiegare due differenti filtri: il primo per la calibrazione del giroscopio, il secondo che utilizza i parametri di calibrazione calcolati dal primo per correggere la velocità angolare misurata da giroscopio e determinare l'assetto con un maggiore accuratezza. Le prestazioni dei vari filtri sono state caratterizzate attraverso un'analisi statistica: le simulazioni Monte Carlo. I risultati, nei limiti delle ipotesi fatte, hanno confermato la validità dell'approccio. Per la determinazione effettiva delle prestazioni di questo sistema sull'ADS del DustCube si rimanda ad uno studio di maggior dettaglio.
8
Bechelli, Lorenzo. "Implementazione di un sistema di navigazione inerziale basato su sensori MEMS". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23639/.
Testo completoAbstract (sommario):
In questa tesi si implementa un sistema di navigazione inerziale basato su sensori MEMS. I dispositivi basati su tale tecnologia hanno un basso costo, buone prestazioni e sono molto piccoli, quindi possono essere utilizzati in svariate applicazioni. In particolare, si è usato un dispositivo Motion-Tracking con un accelerometro triassiale e un giroscopio triassiale chiamato MPU-6050, il quale è stato collegato ad un Raspberry Pi 3 B+ per acquisire i dati dai sensori. Dato che questi sensori sono soggetti a rumore sulla misura, la posizione calcolata è soggetta a deriva che dipende dalle caratteristiche dell’accelerometro e del giroscopio. Tali dispositivi sono stati caratterizzati analizzando il rumore tramite il metodo della varianza di Allan. Inoltre, si sono implementati due sistemi di navigazione inerziali (INS) che operano su scale temporali diverse. Il primo INS implementa un sistema di navigazione della tipologia “strapdown” basato sulle rotazioni rappresentate da matrici, mentre il secondo INS decide se in un intervallo temporale stabilito l’IMU si è mossa, è stata ruotata, o entrambi analizzando i dati tramite la varianza di Allan. Di conseguenza, il secondo INS fornisce una misura sullo stato dell’IMU che è usata per correggere lo stato calcolato dal primo INS utilizzando un filtro di Kalman. La deriva sulla posizione ottenuta utilizzando i due INS è due ordini di grandezza minore di quella calcolata usando solo il primo INS, mentre la deriva sugli angoli è circa la metà.
9
Mambelli, Iacopo. "Algoritmi per l'inseguimento di target multipli in sistemi radar distribuiti". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4098/.
Testo completo
10
Belli, Francesco. "Progetto e analisi di algoritmi per la pedestrian navigation". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14679/.
Testo completoAbstract (sommario):
La tesi descrive il metodo con cui è possibile stimare il percorso effettuato durante una camminata in assenza di un segnale GPS, sfruttando i sensori inerziali (accelerometri e giroscopi) posti all'interno della scarpa. Inizialmente vengono descritti i sensori inerziali, sottolineandone le qualità e le problematiche che comportano. Viene in seguito ideato un modello cinematico di camminata bidimensionale, con cui simulare l'acquisizione di dati reali e procedere con l'integrazione per calcolare la distanza percorsa. In riferimento al progetto OpenShoe, ideato al KTH di Stoccolma, viene analizzato nel dettaglio un algoritmo più preciso per stimare il percorso effettuato, compensando ciclicamente gli errori con un filtro di Kalman ogniqualvolta viene rilevata velocità nulla (Zero-Velocity Update) sulla base dei segnali dei sensori inerziali. Infine viene effettuata un'analisi in frequenza dei dati ricavati da accelerometri e giroscopi e messi a disposizione sempre dal progetto OpenShoe per verificare alcune proprietà della camminata, nonché per dimostrare la possibilità di rilevare rapidamente la presenza di cambi di direzione dai soli segnali dei sensori.