Kalman-Filter - Reiner Marchthaler, Sebastian Dingler

Kalman-Filter

Einführung in die Zustandsschätzung und ihre Anwendung für eingebettete Systeme
Buch | Softcover
XV, 238 Seiten
2024 | 2. Auflage
Springer Vieweg (Verlag)
978-3-658-43215-7 (ISBN)
37,99 inkl. MwSt
  • Erläutert verständlich die Theorie der Kalman-Filterung
  • Bietet ausführliche Beispiele aus der Praxis
  • Mit zusätzlichen Programm-Files auf der Verlagsseite

Dieses Lehrbuch befasst sich leicht verständlich mit der Theorie der Kalman-Filterung. Die Autoren geben damit eine Einführung in Kalman-Filter und deren Anwendung für eingebettete Systeme.

Zusätzlich wird anhand konkreter Praxisbeispiele der Kalman-Filterentwurf demonstriert - Teilschritte werden im Buch ausführlich erläutert.

Kalman-Filter sind die erste Wahl, um Störsignale auf den Sensorsignalen zu eliminieren. Dies ist von besonderer Bedeutung, da viele technische Systeme ihre prozessrelevanten Informationen über Sensoren gewinnen. Jeder Messwert eines Sensors weist jedoch aufgrund verschiedener Ursachen einen Messfehler auf. Würde ein System nur auf Basis dieser ungenauen Sensorinformationen arbeiten, so wären viele Anwendungen, wie zum Beispiel ein Navigationssystem oder autonome arbeitende Systeme, nicht möglich.

Das Buch ist geeignet für interessierte Bachelor- und Master-Studierende der Fachrichtungen Informatik, Maschinenbau, Elektrotechnik und Mechatronik. Ebenso ist das Buch eine Hilfe für Ingenieure und Wissenschaftler, die ein Kalman-Filter z. B. für die Datenfusion oder die Schätzung unbekannter Größen in Echtzeitanwendungen einsetzen möchten.

Prof. Dr. Reiner Marchthaler hat eine Professur für das Lehrgebiet "Embedded Systems" in der Fakultät Informationstechnik an der Hochschule Esslingen mit dem Spezialgebiet autonom fahrende Fahrzeuge.

Sebastian Dingler studierte Technische Informatik und Informatik an der Hochschule Esslingen und am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Einführendes Beispiel
Zustandsraumbeschreibung
Wahrscheinlichkeitstheorie
Signaltheorie
Klassisches Kalman-Filter
Adaptiver Kalman-Filter (ROSE-Filter)
Nichtlineare Kalman Filter
Systemrauschen
Gütemaße
Prinzipielles Vorgehen
Beispiel: Bias Schätzung
Beispiel: Kinematische Modelle
Beispiel: Messrauschen mit Offset
Beispiel: Alternatives Bewegungsmodell der Mondfähre
Beispiel: Kovarianzmatrix Messrauschen
Beispiel: Umfeldsensor mit ROSE-Filter
Beispiel: Fahrstreifenerkennung
Beispiel: Gleichstrommotor
Beispiel: Positions- und Geschwindigkeitsschätzung mit EKF-Filter.

Erscheinungsdatum
Zusatzinfo XV, 238 S. 102 Abb., 10 Abb. in Farbe.
Verlagsort Wiesbaden
Sprache deutsch
Maße 168 x 240 mm
Einbandart kartoniert
Themenwelt Informatik Theorie / Studium Theoretische Informatik
Informatik Weitere Themen Hardware
Technik Elektrotechnik / Energietechnik
Technik Maschinenbau
Schlagworte Beispiele • Digitale Filter • Echtzeit • Echtzeitsysteme • Eingebettete Systeme • Embedded System • Kalman-Filterentwurf • ROSE-Filter • Signaltheorie • Stochastik • Systemrauschen • Varianz • Wahrscheinlichkeitstheorie • Zustandsraumbeschreibung
ISBN-10 3-658-43215-2 / 3658432152
ISBN-13 978-3-658-43215-7 / 9783658432157
Zustand Neuware
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