Mise en œuvre d'une bibliothèque C de filtres de Kalman pour application sur systèmes embarqués

Avoir des connaissances sur les états d'un système est un élément important dans la plupart des systèmes de contrôle. Cependant, une mesure exacte des états ne peut pas toujours être fournie car cela n'est soit pas techniquement possible, soit seulement réalisable avec un effort significatif. Par conséquent, l'estimation d'état joue un rôle important dans les applications de contrôle. Le filtre de Kalman, bien connu et largement utilisé, est souvent employé à cette fin. Cet article décrit l'implémentation des algorithmes de filtres de Kalman non linéaires, le filtre de Kalman étendu et le filtre de Kalman unscented avec racine carrée, dans le langage de programmation C, adaptés à une utilisation sur des systèmes embarqués. Les implémentations traitent des types de données à simple ou double précision selon l'application. Les filtres nouvellement implémentés sont démontrés dans le contexte du contrôle de l'amortisseur de véhicule semi-actif et de l'estimation du coefficient de frottement pneu-route comme exemples d'application, offrant une capacité en temps réel. Leurs performances ont été évaluées lors de tests sur une unité de contrôle électronique et une plateforme de prototypage rapide.