基于Markov模型的無線網(wǎng)絡(luò)量化系統(tǒng)的H∞濾波研究.pdf

1、無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)就是把被控對象、傳感器、控制器和執(zhí)行器通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式連接成的一個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)的引入使得控制系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的點對點模式，具有布線少、成本低、靈活性強、資源共享、便于擴展和維護等優(yōu)點，已經(jīng)在大型自動化、航天、智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。無線網(wǎng)絡(luò)的引入也會帶來一些新的挑戰(zhàn)問題，例如數(shù)據(jù)包丟失、傳輸時滯等，同時由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制使得數(shù)據(jù)在傳輸之前往往要先量化，而量化會帶來量化誤差。針對如何減

2、少量化誤差對系統(tǒng)性能影響，許多學(xué)者研究了量化輸出值的濾波問題。本文也對該問題進行了一系列的研究。
　　本文以跳變系統(tǒng)為研究對象，因為有其跳變轉(zhuǎn)移概率，能更好的描繪一般系統(tǒng)，同時對于量化，本文研究了對數(shù)量化器，所帶來的量化誤差采用不確定性去描述。對于網(wǎng)絡(luò)傳輸丟包問題，考慮兩狀態(tài)的馬爾科夫鏈去描繪。研究的主要工作如下：
　　1、針對離散時間馬爾可夫跳變線性系統(tǒng)H∞濾波設(shè)計問題,考慮對數(shù)量化器，假設(shè)馬爾科夫跳變參數(shù)是可測量的，設(shè)計

3、一個基于線性矩陣不等式的全階濾波器以減小量化誤差對跳變系統(tǒng)的影響，同時確保整個濾波誤差系統(tǒng)是穩(wěn)定且滿足一定的H∞性能。數(shù)值仿真驗證了該方法的有效性。
　　2、針對不可靠非理想網(wǎng)絡(luò)下的離散時間系統(tǒng)，用滿足兩狀態(tài)的馬爾科夫鏈來描述丟包，研究了對數(shù)量化，設(shè)計一個全階濾波器來降低量化所帶來的量化誤差和丟包對系統(tǒng)的影響，同時保證整個濾波誤差系統(tǒng)是均方穩(wěn)定且滿足一定的H∞性能。通過線性矩陣不等式求解全階濾波器參數(shù)。數(shù)值仿真驗證了該方法的有效性