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《山西大学》 2011年
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两类不确定系统基于网络的鲁棒滤波

张苏  
【摘要】:状态滤波是控制理论界及实际工程应用中备受关注的重要问题之一.所谓滤波是指在干扰和噪声的存在情况下,利用已知的测量数据估计系统的状态变量,它对于处理通信、航天、航空、雷达、生物医学、图像处理、目标跟踪、模式识别等诸多领域中的问题与现象有重要意义.由于在许多实际应用中,外部干扰噪声的统计信息是未知的,而且系统模型本身存在一定的不确定性,因此鲁棒滤波问题受到了很多学者越来越多的重视.另一方面,在各类工业系统中,由于网络的介入,不可避免地出现传输时滞、数据丢包等问题,这些因素的存在常常会降低系统的性能,甚至使系统失稳.因此,基于网络的不确定系统的滤波器设计是一个重要的研究课题,具有显著的的理论意义和工程价值. 本文的主要研究工作如下 第一章,介绍了滤波的基本概念,对滤波理论的发展过程做了一个较详细的综述,并阐述了本文选题的理论和实际意义,以及国内外的研究现状. 第二章,考虑了不确定系统的基于网络的鲁棒滤波问题.通过时滞输入法将网络化滤波系统建模为包含两个子系统的时滞切换系统模型.利用分段Lyapunov泛函,Jensen's积分不等式和平均驻留时间方法得到了滤波误差系统指数稳定的充分条件,且以线性矩阵不等式的形式给出了滤波器的设计方法.最后通过数值例子说明了该方法的有效性. 第三章,针对一类凸多面体参数不确定离散时间系统,研究了鲁棒滤波器的设计问题.考虑到网络环境下传输时滞及数据丢包可能同时发生的情况,将基于网络的滤波误差系统建模为一个离散时间切换系统.根据Lyapunov稳定性理论,提出了个基于线性矩阵不等式的鲁棒滤波器的设计方法,它能够保证滤波误差系统是指数稳定的.最后通过数值例子说明了所给方法的有效性. 第四章,对全文的研究工作做了总结,并对后续研究提出一些展望.
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O231

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