帶有丟失測量的離散時間切換系統(tǒng)的H∞濾波.pdf

1、在過去幾十年里，由于實際中遇到的許多動態(tài)系統(tǒng)都具有混雜特性，因而混雜系統(tǒng)在控制領(lǐng)域得到大量的關(guān)注。切換系統(tǒng)是其中極為重要的系統(tǒng)之一，它不僅包含一組子系統(tǒng)，還有一個決定子系統(tǒng)運行序列的切換規(guī)則。一般地有狀態(tài)依賴切換、時間依賴切換或者它們的一個組合。在實際應(yīng)用中例如在目標(biāo)跟蹤過程中如果目標(biāo)缺失那么輸出測量可能僅包括噪聲或者不完全包括有用信號。同樣地由于傳感器暫時出現(xiàn)故障、網(wǎng)絡(luò)傳輸時滯或丟包、傳感器能量受限暫時停止工作等原因都會導(dǎo)致一些測量數(shù)

2、據(jù)的丟失，因此帶有丟失測量現(xiàn)象的濾波問題是有研究價值。此外在切換規(guī)則發(fā)出命令激活相應(yīng)的子系統(tǒng)后仍需激活相應(yīng)的濾波器，這會造成子系統(tǒng)和相應(yīng)的濾波器在切換時刻上發(fā)生超前或滯后的情形，即它們之間存在異步切換。本文針對這些情形進(jìn)行研究。
　　 以下是本文的研究內(nèi)容:
　　 在第一章中，重點介紹了本文的研究內(nèi)容的背景，以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
　　 在第二章中，研究由不穩(wěn)定子系統(tǒng)組成的切換系統(tǒng)的魯棒H∞濾波問題，其中系統(tǒng)的輸

3、出測量包括丟失測量的情形。通過對狀態(tài)空間進(jìn)行重新劃分使得每一個子系統(tǒng)有一個Lyapunov-like泛函并利用最大能量區(qū)域策略構(gòu)造狀態(tài)依賴切換規(guī)則，利用S-procedure把這些受限的矩陣約束轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式，并利用多Lyapunov泛函方法對名義濾波誤差系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，然后引入松弛變量，對名義系統(tǒng)設(shè)計了一個H∞濾波器。接著對含有參數(shù)不確定的系統(tǒng)獲得濾波誤差系統(tǒng)的在均方意義下指數(shù)穩(wěn)定的充分條件并設(shè)計了相應(yīng)的H∞濾波器。最后通過

4、用MATLAB/SIMULINK工具箱進(jìn)行仿真實驗來證明所提方法和結(jié)論的有效性。
　　 在第三章中，研究離散時間切換系統(tǒng)在發(fā)生丟失測量和異步切換時的H∞濾波問題。其中所有的子系統(tǒng)都是穩(wěn)定的，系統(tǒng)輸出由兩個傳感器進(jìn)行測量并考慮了數(shù)據(jù)丟失的情形。在給定的切換規(guī)則下利用切換Lyapunov泛函方法和平均駐留時間定義得出濾波誤差系統(tǒng)是指數(shù)均方穩(wěn)定的充分條件;然后通過解一組LMI得到濾波器矩陣的表達(dá)式。最后通后一個數(shù)值例子來證明所提方法和