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摘要：考虑到在缸体内运动的活塞，难以用传感器直接测量其运动状态：速度、加速度以及摩擦力、未知阻力。根据系统理论的方法，以活塞的位置、速度、加速度作为状态矢量，在采样间隔内，将活塞运动视为匀加速度运动，建立具有未知输入的活塞运动状态方程。将未知阻力视为有色噪声，并作为系统未知输入，设计扩展状态的Kalman滤波结构。依据气体的变化规律，得到活塞在采样各时刻的位置坐标。以最小方均误差作为测量准则，研究有色噪声输入线性系统的Kalman递推状态估计算法。算法自适应跟踪未知输入的变化，估算活塞冲程、回程的速度和未知的阻力，从而测量氮爆式液压冲击锤的冲击能量。测量结果表明，该方法具有较高的测量精度，与理论设计基本一致。
关键词：Kalman滤波器
测量
液压冲击锤
状态方程
中图分类号：TD422.5
安徽省教育厅自然科学重点资助项目(2004kj056zd)。20040913收到初稿，20050525收到修改稿
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