具有衰减测量和概率通讯延迟的随机非线性系统的事件触发分布式一致滤波

文章针对传感器网络下一类具有衰减测量和概率通讯延迟的随机时变非线性系统,研究该类系统的分布式一致滤波算法设计问题.首先,考虑到传感器网络的拓扑结构,状态估计信息可在相关节点间进行交换.注意到相邻节点间的信息传输会产生概率通讯延迟现象,提出事件触发传输方案旨在减少交换传感器节点之间误差较大的估计信息.每个传感器节点使用相邻节点发送的信息来修正自身的状态,从而构造相应的分布式一致滤波器.通过最小化滤波误差协方差上界的迹来求出滤波器增益以及一致增益.此外,对滤波误差协方差上界矩阵的单调性进行理论分析,并通过数值仿真验证所提出的滤波算法的可行性和有效性.     

在不确定观测下离散状态时滞系统的最优滤波

研究了在不确定观测下离散状态时滞系统的最优滤波问题,观测值的不确定性则通过一个满足Bernoulli分布且统计特性已知的随机变量来描述. 一般采用状态增广方法将时滞系统转换为无时滞随机系统, 再利用Kalman滤波器的设计方法解决最优状态估计问题, 但是当系统时滞较大时,转换后的系统状态维数很高, 这样增加了计算负担. 为此,基于最小方差估计准则, 利用射影性质和递归射影公式得到了一个新的滤波器设计方法, 而且保证了滤波器的维数与原系统相同.最后, 给出一个仿真例子说明所提方法的有效性.     

具时变时滞和 Markovian转换的不确定奇异随机系统的鲁棒 H_∞ 滤波(英文)

本文处理了一类具与模式有关的时变时滞和 Markovian转换的不确定奇异随机系统的鲁棒H∞滤波问题.所考虑的系统包含参数不确定性,Markovian参数,随机扰动和与模式有关的时变时滞.本文的目的是设计一个滤波器以保证滤波错误系统是正则的、无脉冲的、鲁棒指数均方稳定的和可达到一个给定的 H∞扰动衰减水平.文章首先得到所求鲁棒指数H∞滤波器存在的充分条件,然后给出所求滤波器参数的显示表示.     

基于量化和攻击下的网络控制系统状态估计控制北大核心CSCD

针对存在欺骗攻击的网络控制系统,对系统状态进行估计并设计了输出反馈控制器.传感器到控制器的网络通道中存在欺骗攻击,传感器发出信号后,设计动态量化器,节省带宽资源;将欺骗攻击建模为未知有界的信号,在此基础上,提出了一种新的状态集员估计方法——椭球估计方法,得到了封闭的状态估计椭球集.将得到的状态估计椭球集参数最小化,使得估计状态近似真实状态.通过设计输出反馈控制器,得到了闭环系统渐近稳定的充分条件.最后,通过数字仿真算例验证了所提方法的有效性.     

带衰减观测和随机传感器偏差的多传感器AR信号融合辨识与估计

研究了带衰减观测和随机传感器偏差的多传感器AR信号融合辨识与估计问题.首先,将AR模型转换为状态空间模型,将状态和传感器偏差进行增广得到一个等价的状态空间模型,给出了当系统模型精确已知下的最优滤波算法.然后,当AR信号参数、衰减观测随机变量的数学期望和方差未知时,提出了两段辨识算法.第一段采用递推增广最小二乘法(RELS)得到AR信号参数的局部估值,并利用按矩阵加权线性无偏最小方差最优估计准则得到AR信号参数的融合估值.第二段利用相关函数得到虚拟观测噪声方差、衰减观测随机变量的数学期望和方差的估值.最后,将每时刻辨识的未知参数代入最优滤波算法中,获得分布式加权自校正融合滤波算法.分析了算法的收敛性.仿真验证了算法的有效性.     

分段脉冲系统的有限时间稳定与滤波

利用线性矩阵不等式和松弛变量方法,研究连续时间分段脉冲系统的有限时间稳定和滤波问题.一方面给出滤波误差系统有限时间稳定和满足性能要求的充分条件.另一方面给出有限时间滤波问题可解的充分条件和滤波器的设计方法.最后通过数值算例表明结论的可行性和有效性.     

具有信道衰落的离散系统非脆弱H_∞故障检测

文章设计了一种具有信道衰落的离散系统的非脆弱H_∞故障检测滤波器.用L阶莱斯衰落模型刻画实际接收到的测量信号,其信道系数具有在区间[0,1]上的任一概率密度函数.针对滤波器实际执行时增益发生变化的现象,采用乘性增益变化进行描述.基于李雅普诺夫稳定性理论、随机分析技术及LMI技术,得到使整个滤波误差系统随机稳定、同时满足H_∞性能指标的非脆弱故障检测滤波器存在的充分条件,给出离散系统的非脆弱H_∞故障检测问题的求解方案.该方案既能使滤波误差系统稳定,又能保证系统具有一定的H_∞性能.最后,由数值仿真说明研究的有效性.     

离散时间不确定脉冲系统的有限时间稳定性与滤波

本文研究离散时间不确定脉冲系统的有限时间稳定性和滤波问题.利用线性矩阵不等式和松弛变量方法,不仅给出了滤波误差系统有限时间稳定和满足性能要求的充分条件,另外也给出了滤波器存在的充分条件和设计方法.最后通过数值模拟表明了结论的可行性和有效性.     

基于方根分解形式的带衰减因子UKF算法应用

UKF作为一种新的非线性滤波方法已在目标跟踪问题中得到应用,在状态的时间更新阶段直接使用非线性模型,不引入线性化误差,而且不必计算Jacobians矩阵.提出了一种基于方根分解形式的带有衰减因子的UKF算法(SRDMA-UKF),算法的方根形式增加了数字稳定性和状态协方差的半正定性.通过衰减因子的引入加强对当前测量数据的利用,减小历史数据对滤波的影响.仿真实验结果表明,该算法与UKF算法相比具有更好的滤波性能.     

不确定离散脉冲系统的鲁棒H∞滤波问题

研究一类离散脉冲不确定系统的鲁棒H∞滤波器设计问题.首先,介绍了脉冲线性滤波器与离散脉冲系统的鲁棒H∞滤波问题.其次,基于离散Liapunov函数方法,给出了用线性矩阵不等式表达的滤波误差系统渐近稳定的充分条件与H∞脉冲线性滤波器的设计方法.最后,给出数值例子说明结果的有效性.     

基于网络控制的供应链库存系统的稳定性分析

针对一类供应链库存系统,研究了系统的闭环稳定性问题.创新点在于通过引入网络控制的思想,把供应链库存系统建模成网络时滞控制系统.在网络诱导时滞的上下界和丢包率已知的前提下,通过网络控制器的设计,分析了供应链库存系统的稳定性,并利用自由权矩阵和Lyapunov稳定性理论,给出了供应链库存系统渐近稳定的充分条件,并通过数值仿真验证了所提控制方案的可行性和有效性.     

不确定时滞摄动滤波误差动态系统的稳定性分析

基于Lyapunov稳定性理论、线性矩阵不等式方法、时滞分段分析方法、自由权矩阵方法、矩阵分析方法等,该文在前期滤波器设计理论基础上,进一步研究了含有不确定性结构的时变时滞奇异摄动滤波误差动态系统的稳定性分析问题.通过构造新的Lyapunov泛函,引用新的交叉项界定法并根据系统特性,推出了时滞依赖和时滞独立两种情形下新的滤波误差动态系统稳定性判别条件.最后,给出数值样例表明该文所得结果的有效性和可行性.     

具有时变时滞的离散时间切换奇异正系统的l_(1)滤波北大核心CSCD

该文主要研究了一类具有时变时滞的离散时间切换奇异系统在正性约束下的l_(1)滤波器的设计问题.通过构造合适的共正Lyapunov函数并且利用平均驻留时间的方法,以线性规划的形式给出使得相应的滤波误差系统是正的、正则的、因果的、指数稳定的充分条件.另外,外部扰动输入对系统性能的影响也被加以分析和讨论,并在稳定性的基础上进一步给出滤波误差系统具有给定l_(1)增益性能的充分条件和相应滤波器的设计方法.最后,通过数值算例来验证所给方法的有效性和可行性.     

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考察一类Markov切换时变时滞随机系统的均方指数稳定性. 利用基于Liapunov函数和线性矩阵不等式的方法, 给出了使状态反馈控制系统能克服不确定性和随机干扰, 在均方意义下达到指数稳定的充分条件. 当Markov链遍历所有模态时, 给出了一个独立于Markov链模态集的增益矩阵, 使得状态反馈控制系统均方指数稳定     

网络环境下的大系统鲁棒H_∞控制

针对网络环境下的一类同时具有测量数据和控制数据丢失的线性离散大系统,研究其H_∞状态反馈控制器设计问题.大系统由N个线性离散关联子系统构成,假设测量数据和控制数据丢失满足已知概率的Bernoulli分布,采用线性矩阵不等式方法给出了H_∞控制器存在的充分条件,所设计的控制器使得闭环系统均方指数稳定且满足指定的H_∞性能指标.最后通过仿真例子说明该方法的有效性.     

模糊不确定时滞系统的保成本控制

讨论了基于T-S模型的不确定时滞系统的保成本控制问题.文章采用并行补偿状态反馈控制方法和时滞相关稳定性分析方法,通过引入一个带调节因子的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈控制器存在的充分条件.当调节因子取不同值时,最小保成本值和反馈增益也是不同的,不同的反馈增益导致不同的动态性能,因此,可以通过选取合适的调节因子来优化闭环系统的动态性能. 最小保成本值可以看作调节因子的函数,因此,可以通过求解一个凸优化问题来求得最小的保成本值和最优的调节因子,文章给出了一个求解最小保成本值的算法.并利用仿真示例验证了所给方法的有效性.     

B值随机元阵列矩完全收敛性的进一步讨论

完全收敛性是概率极限理论中的一个重要的概念.考虑了矩完全收敛性,在随机元阵列随机有界于某非负随机变量的条件下,通过引入函数类S,得到了B值行独立对称的随机元阵列矩完全收敛性的一些充分条件.同时得到了p型Banach空间中独立零均值随机元序列矩完全收敛性的一个充分条件.     

具有丢失观测和网络传输滞后多通道系统的最优线性滤波

研究了具有丢失观测,一步观测滞后和随机丢包多通道系统的最优滤波器设计问题.首先通过三组Bernoulli分布随机变量来描述由传感器损耗造成的丢失观测以及网络数据传输过程中出现的一步滞后和多丢包现象.然后基于新息分析方法,提出了线性最小方差意义下的最优线性滤波器.它通过解一个Riccati方程和一个Lyapunov方程得到.最后给出了稳态最优滤波器存在的一个充分条件.仿真验证了其有效性.     

一类基于广义无源性的随机切换时滞系统的异步输出调节问题

文章讨论一类具有时变时滞的随机切换系统基于广义无源性的异步输出调节问题.采用改进的自由权矩阵方法并且选择新的随机Lyapunov-Krasovskii泛函来降低保守性.设计时滞全息反馈控制器和时滞误差反馈控制器,结合外部系统来消除外部扰动的影响.采用伊藤公式来处理随机问题.结合平均驻留时间方法、自由权矩阵技术、Jensen积分不等式,在异步切换下得到基于广义无源性的输出调节问题可解的充分条件.最后,用两个数值例子验证所给方法的有效性.     

一类具有饱和因子的奇异时滞系统的鲁棒保性能控制

研究了具有饱和因子的非线性奇异时滞系统的鲁棒保性能控制问题.目的是设计一个鲁棒控制器和保成本控制器,通过线性矩阵不等式方法(LMI)得出了鲁棒控制器和保性能控制器存在的充分条件.当这些LMI方法是可解时,分别给出了鲁棒控制器和保性能控制器的解析表达式.