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硬件工程师面试题（非常经典，非常全面）
【实例简介】对于硬件工程师找工作有很大的帮助
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The Big Book of Anylogic中文案例.rar
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卡尔曼滤波
提供了kf，ekf，ukf的详细推导过程，从标量推导开始，进而转入矢量推导，非常详细卡尔曼滤波器简介(阎泓著第一步、时间更新29第二步、测量更新“““““““+““44““““42924特殊情况.30第一种情况、先验误差极小...-.----130第二种情况、先验误差极大.30第三种情况、测量噪声极大.…31第三章、标量EKF画,通通画4“““““+44=“++“““++4“4“+“4“““-“++323.1非线性状态模型.323.2模型线性化33.2.1过程噪声项的线性化.333.2.2测量噪声项的线性化...11-343.2.3过程和测量噪声项同时线性化…35324过程的线性化…0353.25测量的线性化…363.3EKF滤波器…1373.31应用卡尔曼滤波器.3733,2计算先验均方差373.33计算后验均方差373.3.4计算k值4a“44444“;4444454a44“44444=424444441“如44444;44444“44.45“#4444444a444444443833.5k值为最优时的后验均方差3834算法39第一步、时间更新………9第二步、测量更新393.5EKF的缺陷44“==++++4=++44日+“44=“““+440第四章、矢量EKF4141非线性矢量状态模型4142矢量模型线性化单“““·***“““***“““““***“““***4““-***4““*“→“““*→*-““““““*“““*+4““→*“·““·““““*4242.1矢量泛函的泰勒展开42.2过程噪声项的线性化424.2.3测量噪声项的线性化.→“““#+4+“44“““-4+44→“““4“4+-““+43424过程和测量噪声项同时线性化4442.5过程的线性化4“““4““*“4““*→““*+“4“““““““*4“““4“““++4““44“““4“44““““七426测量的线性化“““““·+““““*““““+“““““““+4“““““““+4“““→·“““+“4543矢量EKF滤波器面面面面46画面和面面,43.1应用矢量卡尔曼滤波器44““++“44“““*44“““++444““4+444“+“44““““+444643.2计算先验均方差4643.3计算后验均方差4““+44““““44““““+→4““““+4““““4“44““““.47434计算k值47435k值为最优时的后验均方差4845算法“““+““““*“““““+…““““*“+44““48第一步、时间更新.…49第3页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著第二步、测量更新““4--““44-4494.4特殊情况.““““4444“画画新通画通49第一种情况、先验误差极小.画画,画画画园画画,画画画面请通.50第二种情况、先验误差极大….----50第三种情况、测量噪声极大44“““+44““=++“44“““+444““4+“44““44+50第五章、标量无迹变换UT5251无迹变换的任务5252真值“““““++“++4“4“““+4“++4“““““+““+“““““525.3无迹测试点1101453.1标量的无迹测试点………154532无迹权重系数翻国口道55533统计性质公式…5554测试点的无迹变换.565.4.1从测试点得到后验期待值.画画通通画画山通画画新56542从测试点得到后验方差“““+4“++“4“++““平““上“““4““平中“+““““平“4+“=575.5讨论品aB444a日日+44日4日日“4日a4日+a日本“日日日和本上日和4日““458第六章矢量无迹变换UT4“““4“44“““4++44“““4+““4+2+“++“4“++4=“++“““2++““““++““4+““““++5961矢量微分回顾5961.1计算真值会用到的恒等式1962矢量无迹变换的任务中本““丰二“中““6063真值6163无迹测试点63.1矢量的无迹测试点画面通自品面画画面自自通国画日画面国通画日通山国国画山山面通画山山丽右日日画画画画画山63632无迹权重系数64633UT变换下的对称性64测试点的无迹变换6564.1几个恒等式…65642从测试点得到后验期待值.…---1----66642从测试点得到后验协方差.6765讨论68第七章、无迹滤波器UKF11116971高维非线性问题.069711标量特例画画画画画画新画画画画画画““*#“““““44“…4“““““4““+““→““““44““47072无迹滤波器面,面面面面面面面“面画70721无迹测试点““*4“““““44““+44““““*44“““++444“““4““+“44“““““722无迹权重系数通画画通画画通通画画通山请画画画画画画出画请画画副。723先验估计画画·画‘画4““+44““““44““““+→4““““+““““+“444““““+472724应用卡尔曼滤波器737.2.5计算后验均方差…737.2.6计算k值…444““+44“““*447473算法75第4页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著第零步、初始化..-75第一步、时间更新175第二步、测量更新画画,画画画园画画,画画画面请通176第5页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著第一章、标量线性系统实际工作中的线性系统很少有标量的,但是标量的卡尔曼滤波器的理论推导比较直观、易于理解,因此作为学习的切入点比较合适首先必须清楚地陈述卡尔曼滤波器要解决的问题。1.1卡尔曼问题在离散时间中,一个标量线性系统的状态演化常常可以表述为下面的随机差分方程式:x=ax,+bu其中t为时间。x,是一个标量随机变量,代表t时刻系统的内禀状态。a和b为常标量。u,为t-1时刻的输入,也是一个标量。111信号流程图上面的(1)式也可以用下面的信号流程图表示u-1)X()Ibax(t-1)直线表示信号的传送,箭头代表传送的方向。流程图中的图标有三种,第一种方框图标代表时间延迟,见下图x(t)TX(t-1)第二种方框图标代表乘法(增益),见下图第6页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著aax第三种圆形图标代表加法(混合),见下图a-b+CbG这些图标可以按照有意义的方式组合起来,描述一个差分方程。必须指出,这些图标并不局限于标量情形,而且适用于矢量情形,譬如x为一个矢量,而a和b可以为矩阵。112加入白噪声假设在这个线性过程中有一个噪声项v鬟x2=ax21+bu-1+W1-1则此方程式可以用下面的信号流程图表示w(t=1)u(-1)中+baX(-1)假定这个噪声ν是一个高斯白噪声,它满足3N(9),(Q20)〈ww)=0(≠)3在本文采用物理学中常用的记号,(x)=E(x)表示x的期待值第7页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著此外假定w与u.没有关联,也即113加入可测量假设系统的状态量x是不可以直接测量的。可以测量的是另外一个量z,称为可测量。可测量z依赖于系统的状态量x和一个激励倍数h,见下式。hx. +v(5)在实际工作中h可能会随着时间而变化,但在这里假定为常数,为常标量。此时流程图如下。wt-1)u(t-1)+b±2(ax(t-1)测量过程本身带有一个噪声ν,影响了测量的准确度。同样我们假定ν是一个白噪声(,R)(R≥0)(")≥=0(s≠)此外假定ν与w和u都没有关联,也即()=v)=0(s1)114卡尔曼问题陈述现在要考虑的是如何从可观测量z;的观测数据中得出x的最优估计值,把噪声w和v尽最大可能过滤出去,把它们的影响减到最小。这就是卡尔曼滤波器要解决的问题。1.2标量卡尔曼滤波器卡尔曼对这个问题的解答就是卡尔曼滤波器。下面的流程图可以分成上下两个部分:上半部分就是问题本身,下半部分就是卡尔曼滤波器。第8页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著u(-1)X()bh+(aX(t-1)bb(()2()+ak文-b)+Residual在图中,z1代表实际测量值,x代表过程的真值。此外在卡尔曼滤波器的流程图中出现了几种新的符号,分别是x代表先验估计( A priori estimate),和E代表后验估计(A posteriori estimate)4.对一个随机变量当前值的先验估计是根据前一个时刻以及更早的历史观测信息所作出的估计:后验估计是根据当前时刻以及更早的历史观测信息所作出的估计。x1的先验估计是由上一个时间点的后验估计值和输入信息给出的,x,=ax+ bur-p卡尔曼使用x的先验估计给出可测量E的(先验估计)预测5,而z,的实际测得值与预测值之间的差称为滤波过程的革新( nnovation)或者残余( Residua,即Residual=(10)本文采取通用的符号,以表示对某变量y在t时刻的后验估计,而表示对y的先验估计。在某些文献中y又记作y(|t-1),又记作y(t|t)5对于z,而言后验估计没有意义。z,是可观测量,在后验时刻已经有实际观测值了。第9页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著残余反映了预测值和实际值之间的差别。残余为零的话,估计值和实际值完全吻合。如果残余很小,表明估计值很好,反之就不好。卡尔曼滤波器可以利用残余的这一信息改善对x,的估计,给出后验估计。也就是x=x:+k(Residual)=*+k(z,-hR-其中的k称作卡尔曼增益或卡尔曼混合系数( Blending factor)现在剩下的问题就是如何找到k的值,使得估计为最优。为此需要定义先验均方差和后验均方差。121最优的k值先验误差和后验误差分别定义为(12)它们的方差就是先验均方差和后验均方差P≡varP, =vale(13)最优的k值是使后验均方差为最小的值,就是下式成立时的k值(14)ak122计算先验均方差先验均方差为≡war(15)因为(2)式及(8)试式x,=ax_+ bu+we=ax+bu可得e:=x-x=ax+bu +w_)-(ax +bur=a(xx_1)+W因此第10页(共77页)
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在LabVIEW中自定义控件.pdf
在labview中自定义控件的详细教程：如何是你的labview测试程序，前面板看起来更美观，让用户对使用的流程更清晰，这里教你如何在labview中自定义控件泛华测痉PANSINO控件45控件章布尔确定3,在我们己有的图片库中复制我们想用来作为按钮图片的图片本文中将以这个按钮为图片进行训述。复制好图片至剪贴板中后。在控件编辑窗口中,控件上右键选择从剪贴板导入图片>终P控件45自定义类型白回文牛住编餐E查着项目②操作◎T目目定义类型ipe T布尔确定显示项转换为显示挥件说明和提示替换数据操作高级机械动作释放文本多文本字符串从剪贴板导人图片N假属性真4,此时控件效果如卜图:地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测痉PANSINOE控件45自定义类型章文件(辆辑E查看y项目操作Q)工具〔州自定义类型、‖13rm布尔确定5,可以更改为自定义模式下,对图片的位置进行修正控件45自定义类型章口回区文件〔編辑查看项目巴操作(Ω)二具团自定义类型·1tahm布尔确定6,同样也可以对文本的位置以及搾件的底板的人小进行修正,修正之后的控件如下图所示地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测控PANSINO控件45自定义类型巴区P粒件45自定义类型艾件错G查看项目②操作工具文件(编辑查看(项目心操作()工具①[自定义类型[[自定义类型13pt Tahoma相尔布尔确足布尔值为真布尔值为假同样也可以对文本的位置以及控件的底板的大小进行修正,修正之后的控件如下图所示这样制定出来的控件的特点是:1,即使点在图片上,也能更改布尔按钮的状态。2,真假布尔值状态下,该图片不能进行变换。方法二1,打开 LabVIew,创建新式型的布尔按钮,石键选择高级>自定义。为什么要创建新式的控件呢?在本方法的末端会提供P控件45自定义类塞回回区文件G)编锅查看(项目巴作⑨工具红2自定义类型、[13计10确定按钮确定2,打开如上图所示窗∏后,去我们图片斥中,复制图片◎至剪贴板。回到控件的編辑窗∏,控件上右键选择从剪贴板导入图片>>假。地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测痉PANSINOE控件45自定叟类包叵区件辑查看y项目操作Q工具自定义类型pt Tahoma确定按钮显示项转换为显示控件说明和提示替换数据操作高级机械动作释放文本多文本宇符串从鸥贴板导入图片卜[假属性始终3,将出现如卜图所示效果:P控件45自定义类型喜白回区文件(綱辑但查看φ项目@)嬝作(工具T自义类型·10T确定按钮确定4,同样,在图片库中复制图片至剪贴板中。在控件上右键选择从剪贴板导入图片>真。地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测痉PANSINO1控件45自定义天型回区文件臼编辑查看y项目P操作(工具红自定义类型13pE T确定按钮显示项转换为显示控件说明和提示替换潋据操作高级机械动作释放文本多文本字符串从翦贴梗导入图片假属性真忙终5,不显小控件的文本。做出来的控件的状态将如下。口控件45自定义类型t巴回应控件15白定义类型包回凶文件编辑查看(项目)操作工具工神(编辑〔查看项目(操作①工目(①[自定火类型·13t[自定义类型13pt Taho门确定按钮确定按钮布尔值为真布尔值为假这种方法做出来的控件的特点是:1,背景透明,但是实际控件大小为所选择的图片的大小。一般是一个规则的下方形或者长方形前文提到为什么要用新式按钮呢?先来说一下按钮的图片项,每个布尔按钮在自定义模式下,是有若干图片项的,而新式按钮与系统型的按钮的图片项是不同的。图片项的查看方式为:将控件窗∏置为自定义状态下,在控件上石键选择图片项即可看到该控件所拥有的图片项地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测痉PANSINO控件45自定义类回区文件()锎辑)查看{y项目巴操作()工具T小自定义共型1计m布尔复制至前贴板从剪贴板导入图片以相同大小剪贴板导入从文件导以相同大小具文件导入还原原始大小图片项圖888□口下边左图所示是新式按钮的图片项。如果在最开始创建控件时,选择的是系统行按钮,并且同样按照本方法导入不同的图片,最后图片项将显小为为右图所小。其中1,2,3,4与新式的控件的图片项的意义相同,分别为真,假,真到假点击吋,假到貞点击吋。5,6是系统按钮才有的特性。5为当程序运行状态下按钮为假时鼠标移入时的状态,6为当程序运行状态下按钮为真时鼠标移入时的状态56上述制作的方法,如果控件使用系统型,我们可以想象,在程序运行卜,当鼠标移入时,按钮将变得很奇怪,就是因为它的5,6图片项没冇定义。解决方法是直接用新式控件即可。当然如果不怕麻烦可以选中图片项5和6,并导入对应的图片。但是做出来的效果与使用新式控件进行编辑的效果相同。方法三上述方法,要么按钮为真假时不能为同一副图片,要么没有系统的背景框。那么如果希望能做到我之前发送的按钮集中的这种按钮,又该怎么做呢?st artstart这种按钮,并不是我们使用传统的确定按钮进行自定义编辑时就能实现的。需要多个控件进行配合编辑才行。布尔确定按钮确确定地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测控PANSINO1,首先,创建一个如下图所示按钮。进入自定义模式状态下。布尔2,另外再选择一个系统型的按钮,进入该系统按钮的自定义模式状态下。布尔确定注:如果无法对两个控件同时选中高级≯自定义,先将要编辑的两个控件都另存为自定义类型的控件,再次打开即可。以下均在自定义模式下完成。E控件47.ct1自定义类率回区控件6.ct1口件G编辑G查看项目(操作)工具①窗口y)帮件()編辑(E)查看②项目卫操作(Q工具江窗口)轉团自定义类至-[团自定类型和尔3,在系统型控件上右键选择复制至剪贴板E控件47.ct1自定义类型回冈整件6:1自定义类型文件G编辐侣查看项目操作(二具I霰匚,文件G铜锔E查看(0三①映作工具①宙口(帮助「自定义类刑13tTa布尔复至郭板相司大小贴饭是入相司大小文芒导不原原始大小4,在新式的带LED的布尔按钮上右键选择图片项地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn泛华测控PANSINO控件47.ct1自定叉类塞冈控件46.ctl自定义类型文吽)病辑)查看{顶目巴操作⑨)工具(T匚ci件G编E查看(y项目巴操作(工具二窗口(帮助布尔烹物至邮贴板从剪贴板导入网片以相同大小从剪板号从文件导以相同大小从文件导原始大小5,选择我们需要编辑的图片项,因为之前复制的是系统型控件的假状态的图片,那么在选择新式按钮的图片项时,也应该选择对应的图片项。选择完毕后,选择“以相同大小从剪贴板导入”。控件47.ct1自定义夹型回Xp控件46,tl自定义型仁i)编承E查看△项目P)操作⑨)工具窗口)帮耵文件編辑查着③项目(P操作(工具⑦T窗口(业帮助尔有尔剪贴板子入图片以相同大小从贴椒导人以相问小从义件导图片项6,导入后的结果为控件47.ct1自定叉类想口日风粒件41叶t1自定义关类件)查看心顶目的嫵工貝山唐η弗项日(操工且口自定义类现布尔布尔7,同坦,将系统型按钮置为假吋,将其图片项复制至剪贴板,并导入到新式按钮的对应图片项下导入完成之后如下图所示。地址:北京市海淀区中关村东路18号财智国际大夏A座9层电话:(010)82600055传真:(010)62628056http://www.pansinocomcn
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