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《大连海事大学》 2010年
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网络化控制系统中状态估计问题的研究

王宝凤  
【摘要】: 状态估计不仅是现代决策和控制理论的重要分支,也是保证业务流程安全性和经济性的重要先决条件。21世纪的控制系统是网络、通信与控制相结合的系统。然而,在网络化控制系统(Networked Control Systems,简称NCSs)中,由于网络的介入,控制系统的规模和复杂性显著增加,且引入了各种各样的不确定性因素,从而使得传统的状态估计理论难以适用。因此,网络化控制系统中状态估计策略研究成为自动化领域中的一个前沿课题。 本文针对网络环境下的各类不确定性,包括媒介不确定性和参数不确定性,研究了网络化控制系统中状态估计的若干问题,旨在提出相应的状态估计策略或给出状态估计稳定性条件。 在网络带宽受限情况下,针对观测值被分包传输过程中存在部分或全部Markovian丢失的线性离散系统,基于两状态Markovian丢包模型和改进的卡尔曼滤波迭代方程,给出了状态估计稳定性条件。 针对同时存在Markovian延迟与丢包的离散线性系统,通过在估计器端设置适当长度的缓存器,把具有多状态Markovian时延与丢包的离散定常系统建模成数据包到达过程为两状态Markov链模型的离散时变系统。基于设计的限定接收历史估计器(FRHE)模型,在时延有界的情况下,给出了可选增益的最优FRHE设计策略。 在通信受限同时包括量化影响、传输时延和数据丢包情况下,通过把量化影响转化为一类参数不确定性,把时延和丢包转化为随机参数,分别为线性离散系统设计了鲁棒滤波器和方差约束滤波器。 随着无线通信网络快速代替有线通信网络,多丢包问题尤为突出。针对多丢包网络中的不确定性离散系统,通过把多丢包问题建模成系统模型中的随机参数,在允许的不确定性情况下,分别设计了鲁棒滤波器和方差约束滤波器。 最后,我们给出了全文的总结及今后研究工作的方向与展望。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马静;网络化控制系统的建模与融合估计[D];黑龙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王丽媛;具有随机丢包和信道受限的网络控制系统[D];大连海事大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 刘艺;网络控制系统的脉冲建模与预测控制[D];河北工业大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚敏;具有数据丢包的网络控制系统的建模、分析与控制[D];南京理工大学;2004年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱其新,胡寿松,侯霞;长时滞网络控制系统的随机稳定性研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年03期
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8 付贤政;胡良兵;;网络化控制系统的研究综述[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵翔辉;郝飞;;一类非线性网络化控制系统的绝对稳定性[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 陈晨;陈杰;张娟;;网络化控制系统及其在火控系统中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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6 武翠琴;李艾华;张振仁;;MIMO网络化控制系统的分析和建模[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 孟令中;陆民燕;黄百乔;徐小杰;;网络控制系统的连锁失效影响分析[A];全国第22届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2011)暨全国第3届安全关键技术与应用(SCA·2011)学术会议论文摘要集[C];2011年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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9 葛愿;基于隐马尔可夫模型的网络化控制系统建模与控制[D];中国科学技术大学;2011年
10 张小美;随机系统的鲁棒控制及状态估计[D];华东师范大学;2006年
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2 车高峰;网络化控制系统中控制与调度的协同设计[D];浙江师范大学;2011年
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4 欧阳泽华;网络化控制系统中丢失信息的重构方法研究[D];中南大学;2011年
5 梁军;球杆网络化控制系统的延时分析与控制方法研究[D];中南大学;2011年
6 张超;网络化控制系统时滞补偿方法研究[D];合肥工业大学;2010年
7 李建华;两类网络化控制系统的研究[D];华东师范大学;2010年
8 刘世超;带有非确定丢包与时延的网络化控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 吴迪;具有网络通讯受限系统及丢包的非线性网络化控制系统稳定性分析[D];大连理工大学;2012年
10 谢春利;给水系统的测点配置与状态估计[D];四川大学;2001年
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