EKF y UKF: extensiones de Kalman para sistemas no lineales aplicadas al control de un péndulo invertido - Alejandro Pascual (2006)

Resumen

En este trabajo se presentan dos extensiones del filtro de Kalman para sis-
temas no lineales: 1) el filtro de Kalman extendido (EKF: Extended Kalman
Filter ), utilizado hasta hace poco como la opción estándar en aplicaciones no-lineales y 2) el filtro de Kalman “unscented” 1 (UKF: Unscented Kalman Filter ), propuesto recientemente por Julier y Uhlmann y luego perfeccionado por Wan y van der Merwe.
Estas dos extensiones del filtro de Kalman, se aplican luego como observado-
res de estado, en un problema cl ́sico de control no-lineal conocido como “control del péndulo invertido” o “problema del escobillero”; que consiste en mantener un péndulo verticalmente, en su posición naturalmente inestable, aplicando, en cada instante, una fuerza horizontal apropiada a un carro deslizante sobre el que se encuentra montado el eje del péndulo. Utilizando una misma metodología de control no-lineal, se comparan los desempeños de los dos observadores en su función de proveer estimaciones del vector de estado para la síıntesis de la señal de control.

Documentación

Monografía

Bibliografía

Julier, S. J., Uhlmann, J. K. "A new extension of the Kalman filter to nonlinear systems." Int. Symp. Aerospace/Defense Sensing, Smul. and Controls, Orlando, FL, 1997.
Wan, E. A., van der Merwe, R. "Kalman Filtering and Neural Networks," chapter 7: The Unscented Kalman Filter. Wiley, 2001.