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)用中例如在目標跟蹤過程中如果目標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式。最后通后一個數(shù)值例子來證明所提方法和