root/pmsm/old/pmsm_unkQpf.cpp @ 279

Revision 279, 2.6 kB (checked in by smidl, 15 years ago)

Transition of pmsm and libKF

  • Property svn:eol-style set to native
Line 
1/*!
2  \file
3  \brief A test for Kalman with unknown Q
4  \author Vaclav Smidl.
5
6  -----------------------------------
7  BDM++ - C++ library for Bayesian Decision Making under Uncertainty
8
9  Using IT++ for numerical operations
10  -----------------------------------
11*/
12
13
14#include <estim/libKF.h>
15#include <estim/libPF.h>
16#include <stat/libFN.h>
17
18#include "pmsm.h"
19
20using namespace bdm;
21
22//!Extended Kalman filter with unknown \c Q
23class EKF_unQ : public EKFCh , public BMcond {
24public:
25        //! Default constructor
26        void condition ( const vec &Q0 ) {
27                Q.setD ( Q0,0 );
28                //from EKF
29                preA.set_submatrix ( dimy+dimx,dimy,Q._Ch() );
30        }; 
31};
32
33int main() {
34        // Kalman filter
35        int Ndat = 10000;
36
37//      cout << KF;
38        // internal model
39        IMpmsm fxu;
40        //                  Rs    Ls        dt       Fmag(Ypm) kp   p    J     Bf(Mz)
41        fxu.set_parameters ( 0.28, 0.003465, 20*1e-6, 0.1989,   1.5 ,4.0, 0.04, 0.0 );
42        // observation model
43        OMpmsm hxu;
44
45        vec mu0= "100 100 100 1";
46        vec Qdiag ( "0.1 0.1 0.01 0.00001" );
47        vec Rdiag ( "0.02 0.02" );
48        vec vQ = "0.01:0.01:100";
49
50        chmat Q ( Qdiag );
51        chmat R ( Rdiag );
52
53        RV rQ ( "{Q}","2" );
54        EKF_unQ KFE ;
55        KFE.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R );
56        KFE.set_est ( mu0, chmat ( 1000*ones ( 4 ) ) );
57
58        mgamma evolQ ;
59        //evolQ.set_parameters ( 10000.0 ); //sigma = 1/10 mu
60
61        MPF<EKF_unQ> M ( &evolQ,&evolQ,100,KFE );
62
63        const epdf& KFEep = KFE.posterior();
64        const epdf& Mep = M.posterior();
65        // initialize
66        evolQ.set_parameters ( 1.0, "0.5 0.5" ); //sigma = 1/10 mu
67        evolQ.condition ( "0.5 0.5" );
68        const epdf& pfinit=evolQ._epdf();
69        M.set_est ( pfinit );
70        evolQ.set_parameters ( 1000.0 , "0.5 0.5"); //sigma = 1/10 mu
71
72        //simulator values
73        vec dt ( 2 ); // output (isa isb)
74        vec wt ( 2 ); // noise on dt
75        vec ut ( 2 ); //
76        vec xt=mu0;   // initial state
77        vec et ( 4 ); // noise on xt
78
79        mat Xt=zeros ( 4,Ndat ); // True trajetory of xt
80        mat XtE=zeros ( 4,Ndat ); // Estimate of xt using EKF (known Q)
81        mat XtM=zeros ( 6,Ndat ); // Estimate of xt using EKF-MPF
82        Xt.set_col ( 0,mu0 );
83        XtM.set_col ( 0,Mep.mean() );
84
85        for ( int t=1;t<Ndat;t++ ) {
86                //simulator
87                // UniRNG.sample_vector ( 2,wt );
88
89                if ( rem ( t,500 ) <200 ) ut = rem ( t,500 ) *ones ( 2 );
90                else
91                        ut=zeros ( 2 );
92
93                NorRNG.sample_vector ( 4,et );
94                NorRNG.sample_vector ( 2,wt );
95                xt = fxu.eval ( xt,ut ) + Q.sqrt_mult ( et );
96                dt = hxu.eval ( xt,ut ) + R.sqrt_mult ( wt );
97
98                //estimator
99                KFE.bayes ( concat ( dt,ut ) );
100                M.bayes ( concat ( dt,ut ) );
101
102                Xt.set_col ( t,xt );
103                XtE.set_col ( t,KFEep.mean() );
104                XtM.set_col ( t,Mep.mean() );
105        }
106
107        it_file fou ( "pmsm.it" );
108
109        fou << Name ( "xth" ) << Xt;
110        fou << Name ( "xthE" ) << XtE;
111        fou << Name ( "xthM" ) << XtM;
112        //Exit program:
113        return 0;
114
115}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.