Filtragem de Kalman Fuzzy Tipo-2 Intervalar Evolutiva Baseada em Processamento Espectral de Dados Experimentais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: GOMES, Daiana Caroline dos Santos lattes
Orientador(a): SERRA, Ginalber Luiz de Oliveira lattes
Banca de defesa: SERRA, Ginalber Luiz de Oliveira lattes, SOUZA, Francisco das Chagas de lattes, SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho lattes, ATTUX, Romis Ribeiro de Faissol lattes, MUNARO, Celso José lattes
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Maranhão
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6351
Resumo: In this doctoral thesis, an interval type-2 evolving fuzzy Kalman filter is proposed for interval processing of uncertain experimental data from unobservable spectral components. The adopted methodology considers the following steps: an initial model of the interval type2 evolving fuzzy Kalman filter is identified offline from an initial window of experimental data; the updating of the antecedent proposition of interval type-2 evolving fuzzy Kalman filter is performed using a interval type-2 fuzzy formulation of the evolving Takagi-Sugeno (eTS) clustering algorithm and the consequent proposition update is performed using a interval type-2 fuzzy formulation of the Observer/Kalman Filter Identification (OKID) algorithm, taking into account the unobservable spectral components extracted from the experimental data by means of an algorithm of Multivariate Recursive Singular Spectral Analysis. The computational results for interval tracking of the Mackey-Glass chaotic time series and for forecasting of the trajectory described by aerospace vehicles, in a noisy environment, illustrate the efficiency of the proposed methodology compared to relevant approaches in the literature. The experimental results regarding the interval tracking of the dynamic behavior of COVID-19 and for filtering and tracking a 2DoF helicopter are presented, in order to elucidate the applicability of the proposed methodology.
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Tese( Programa de Pós-graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2024.https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6351In this doctoral thesis, an interval type-2 evolving fuzzy Kalman filter is proposed for interval processing of uncertain experimental data from unobservable spectral components. The adopted methodology considers the following steps: an initial model of the interval type2 evolving fuzzy Kalman filter is identified offline from an initial window of experimental data; the updating of the antecedent proposition of interval type-2 evolving fuzzy Kalman filter is performed using a interval type-2 fuzzy formulation of the evolving Takagi-Sugeno (eTS) clustering algorithm and the consequent proposition update is performed using a interval type-2 fuzzy formulation of the Observer/Kalman Filter Identification (OKID) algorithm, taking into account the unobservable spectral components extracted from the experimental data by means of an algorithm of Multivariate Recursive Singular Spectral Analysis. The computational results for interval tracking of the Mackey-Glass chaotic time series and for forecasting of the trajectory described by aerospace vehicles, in a noisy environment, illustrate the efficiency of the proposed methodology compared to relevant approaches in the literature. The experimental results regarding the interval tracking of the dynamic behavior of COVID-19 and for filtering and tracking a 2DoF helicopter are presented, in order to elucidate the applicability of the proposed methodology.Nesta tese de doutorado, um filtro de Kalman fuzzy tipo-2 evolutivo é proposto para o processamento intervalar de dados experimentais incertos a partir de componentes espectrais não-observáveis. A metodologia adotada considera as seguintes etapas: um modelo inicial do filtro de Kalman fuzzy tipo-2 evolutivo é identificado de forma off-line a partir de uma janela inicial de dados experimentais; a atualização da proposição do antecedente do filtro de Kalman fuzzy tipo-2 evolutivo é realizada usando uma formulação fuzzy tipo-2 intervalar do algoritmo de agrupamento evolving Takagi-Sugeno (eTS) e a atualização da proposição consequente é realizada usando uma formulação fuzzy tipo-2 do algoritmo Observer/Kalman Filter Identification (OKID), levando em consideração as componentes espectrais não-observáveis extraídas dos dados experimentais por meio de um algoritmo de Análise Espectral Singular Recursiva Multivariável. Os resultados computacionais para o rastreamento intervalar da série temporal caótica de Mackey-Glass e previsão da trajetória descrita por veículos aeroespaciais, em ambiente ruidoso, ilustram a eficiência da metodologia proposta em comparação com abordagens relevantes da literatura. Os resultados experimentais referentes ao rastreamento intervalar do comportamento dinâmico da COVID-19 e a filtragem e rastreamento de um helicóptero 2DoF, são apresentados, no sentido de elucidar a aplicabilidade da metodologia proposta.Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2025-07-14T18:04:47Z No. of bitstreams: 1 Daiana Caroline dos Santos Gomes.pdf: 8240083 bytes, checksum: 01e066ec9240001d6e01b400bda8c4de (MD5)Made available in DSpace on 2025-07-14T18:04:47Z (GMT). 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