時滯系統(tǒng)的協(xié)方差交叉融合估計.pdf

1、近年來，隨著對多傳感器信息融合這一技術(shù)的深入研究，時滯系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注。在多傳感器系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)本身固有的原因或者是元器件老化等不可靠外界因素的存在，很多時候時滯都是不可避免的。如果控制系統(tǒng)中含有時滯，則相當于加入了額外的相移，這將導致控制系統(tǒng)趨向于不穩(wěn)定，進而對系統(tǒng)的控制性能有著極為不利的影響。特別是因為時滯的存在，使得在進行多傳感器信息融合時，局部傳感器間的互協(xié)方差陣的計算尤為復雜。為了減小融合算法的復雜性

2、，可以使用僅基于局部狀態(tài)估計及其對應的誤差方差陣的SCI融合估計算法。因為避免了局部傳感器間的互協(xié)方差陣的計算，SCI融合估計算法是一種保守的融合估值方法，但可以顯著地減小計算負擔。
　　本文在射影定理和線性最小方差準則的基礎上，對多時滯多傳感器系統(tǒng)，利用SCI融合估計算法進行系統(tǒng)狀態(tài)的融合估計，主要研究內(nèi)容包含如下的幾個方面:
　　首先，分別針對帶不相關(guān)噪聲的觀測滯后多傳感器系統(tǒng)、帶相關(guān)噪聲的狀態(tài)滯后多傳感器系統(tǒng)和帶有色噪

3、聲的狀態(tài)滯后多傳感器系統(tǒng)，基于已有的局部狀態(tài)估計器，分別給出了系統(tǒng)的SCI融合狀態(tài)估計，避開了傳感器間的互協(xié)方差的計算，與按矩陣加權(quán)的分布式融合估計器相比，可顯著地減小計算負擔，并得到一致性融合估計。
　　然后，對帶有不相關(guān)噪聲的觀測滯后多傳感器系統(tǒng)，運用現(xiàn)代時間序列方法，根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，利用左素分解和Gevers-Wouters算法進行ARMA新息模型的推導，將系統(tǒng)中存在的觀測時滯自然地嵌入其中。利用射影定理推導局部傳感

4、器的非遞推Kalman濾波器表達式及其對應的估計誤差方差陣，并基于統(tǒng)一的穩(wěn)態(tài)白噪聲估計理論，利用SCI融合估計算法，實現(xiàn)對帶觀測滯后多傳感器系統(tǒng)的融合濾波器設計。將現(xiàn)代時間序列方法與SCI融合估計算法相結(jié)合，對多時滯多傳感器系統(tǒng)的研究有重要意義。
　　最后，在前文研究的基礎上，設計多傳感器系統(tǒng)的兩段式融合估計結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的SCI融合估計。在第一段融合中心，將局部傳感器根據(jù)相似的結(jié)構(gòu)進行分組，每組傳感器將它們的觀測信息發(fā)送到相