連續(xù)切換系統(tǒng)的濾波問(wèn)題的研究.pdf

1、混雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的概念在近二十年被提出后就引起了自動(dòng)控制界理論與工程方面研究的極大興趣和廣泛關(guān)注，切換系統(tǒng)的發(fā)展可以被認(rèn)為是隨著對(duì)混雜系統(tǒng)的研究而逐漸開(kāi)展的。切換混雜系統(tǒng)是理論與工程研究中復(fù)雜系統(tǒng)里面典型的一類(lèi)，連續(xù)切換系統(tǒng)是切換系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)離散切換系統(tǒng)的一類(lèi)，連續(xù)切換系統(tǒng)的有限個(gè)子系統(tǒng)是連續(xù)時(shí)間動(dòng)態(tài)，在切換信號(hào)的作用下不同時(shí)間對(duì)應(yīng)不同的模態(tài)。濾波問(wèn)題是一個(gè)應(yīng)用性非常廣泛的基本研究問(wèn)題，濾波問(wèn)題的本質(zhì)是對(duì)帶有噪聲測(cè)量輸入的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，是信號(hào)

2、與數(shù)據(jù)處理中的一個(gè)重要問(wèn)題。由于在工程實(shí)際中，白噪聲干擾比較常見(jiàn)，所以本文研究的展開(kāi)主要是圍繞噪聲是白噪聲來(lái)研究對(duì)幾種不同連續(xù)切換系統(tǒng)的濾波估計(jì)問(wèn)題。
　　文章起始先給出連續(xù)切換系統(tǒng)濾波問(wèn)題研究的背景和意義，并對(duì)已有研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析。文章主體部分主要由三部分展開(kāi)：第一部分首先對(duì)一般的連續(xù)切換系統(tǒng)做卡爾曼濾波器的設(shè)計(jì)，由離散卡爾曼濾波五步遞推算法推廣到連續(xù)時(shí)間切換系統(tǒng)進(jìn)行卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)，最后給出濾波誤差收斂性和濾波穩(wěn)定性的充

3、分條件，并給出數(shù)值仿真實(shí)例來(lái)證實(shí)卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)有效性。第二部分對(duì)連續(xù)切換系統(tǒng)加入?yún)?shù)不確定性，由于卡爾曼濾波對(duì)于參數(shù)的局限性，參數(shù)變化會(huì)導(dǎo)致最優(yōu)性破壞，所以對(duì)帶時(shí)變參數(shù)不確定性的連續(xù)切換系統(tǒng)進(jìn)行方差有界的濾波，給出相關(guān)定理及證明來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器，既能夠保證濾波誤差動(dòng)態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并且能夠保證濾波誤差方差有一個(gè)上界，最后給出一個(gè)數(shù)值算例來(lái)證實(shí)設(shè)計(jì)的有效性。第三部分考慮隨機(jī)因素，將隨機(jī)系統(tǒng)結(jié)合切換系統(tǒng)來(lái)考慮，分析切換隨機(jī)系統(tǒng)的H2濾波問(wèn)題