MATLAB/Simulink卡尔曼滤波动态系统状态估计仿真平台

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink环境中构建卡尔曼滤波仿真系统，模拟含噪声动态系统的状态估计过程。通过状态空间模型实现系统方程，完整展示预测与更新步骤，适用于算法验证与教学演示。

详 情 说 明

基于Simulink的卡尔曼滤波动态系统状态估计仿真平台

项目介绍

本项目在MATLAB/Simulink环境中构建了一个完整的卡尔曼滤波算法仿真系统。系统通过状态空间模型建立动态系统方程，实现了含噪声环境下的状态估计过程仿真。平台能够直观展示卡尔曼滤波的预测和更新两个核心步骤，支持用户调整噪声参数和系统模型，便于研究滤波算法性能和进行参数敏感性分析。

功能特性

• 模块化建模：采用Simulink模块化设计，结构清晰易于扩展
• 多模型支持：支持匀速运动、匀加速运动等多种动态系统模型
• 实时可视化：实时显示滤波过程波形图和状态估计结果
• 参数可调：用户可灵活调整过程噪声和观测噪声参数
• 性能评估：提供多种滤波性能指标量化分析
• 对比分析：真实值、观测值与估计值三线对比展示

使用方法

1. 参数配置：设置系统初始状态、噪声协方差矩阵、状态转移矩阵等参数
2. 模型选择：选择适用的动态系统模型（如CV模型、CA模型等）
3. 仿真运行：启动Simulink仿真，观察实时滤波过程
4. 结果分析：查看估计结果波形、误差分析和性能指标
5. 参数优化：调整Q、R矩阵参数，观察滤波效果变化

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• MATLAB图形处理功能
• 推荐内存：8GB以上
• 推荐硬盘空间：2GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了平台的核心控制功能，包括系统参数初始化、仿真模型调用、数据处理与可视化展示。具体涵盖动态系统模型配置、卡尔曼滤波算法执行、实时波形绘制、估计误差计算以及性能指标分析等关键环节，为用户提供完整的仿真分析流程。