时滞系统滤波方法研究

基于Lyapunov-krasovskii函数,研究时滞系统的无偏H∞和标准H∞滤波方法,给出两种滤波方法的不同。论证无偏滤波思想的优越性,即无偏滤波方法可对临界稳定或不稳定时滞系统的不可测量状态进行估计,并且滤波器设计的计算量也下降。通过仿真实例,验证无偏H∞滤波方法的可行性。     

含有分布时滞的中立型时滞系统H∞无偏滤波

针对含有分布时滞的中立型时滞系统的H∞滤波问题,应用Lyapunov第二研究方法,将无偏滤波器的设计思想拓展到含有分布时滞的中立型时滞系统中来,设计含有分布时滞环节的无偏滤波器.通过对滤波误差系统的恒等变换,推导出误差系统的算子;在算子稳定的前提下,构建恰当的Lyapunov泛函;基于线性矩阵不等式技术和Schur补公式,给出使滤波误差系统渐近稳定和具有H∞性能的充分条件.无偏条件的引入,滤波误差系统的稳定性独立于待估计时滞系统的稳定性,可应用于临界稳定或不稳定时滞系统的状态估计.数值算例验证了该方法既可用于稳定系统的滤波器设计,也可用于不稳定系统的滤波器设计.     

多胞型不确定时变时滞系统的H_∞滤波性能分析

对多胞型不确定时变时滞系统的H∞滤波性能进行分析,在此系统中,通过构造Lyapunov-Kra-sovkii函数,利用Schur补性质,得到基于线性矩阵不等式表示的H∞滤波器的设计方法,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并满足给定的H∞性能要求。从而将多胞型不确定时变时滞系统的H∞滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题。     

不确定时滞中立系统的鲁棒H_∞滤波器设计

对带有状态时滞的不确定中立系统的满阶鲁棒H∞滤波器设计问题进行了研究,目的是对于所容许的不确定性和时滞,设计一个满阶鲁棒H∞滤波器,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并且满足给定的H∞性能要求.在Liapunov稳定性理论的基础上,通过使用线性矩阵不等式方法,证明了在一定条件下,存在一个鲁棒H∞滤波器使得相当的滤波误差动态系统是渐近稳定的,当这些条件满足时,给出了所求的鲁棒H∞滤波器.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.     

一类带有状态时滞中立系统的鲁棒H∞滤波器设计

本文对带有状态时滞的不确定中立系统的满阶鲁棒H∞滤波器设计问题进行了研究,目的是对于所容许的不确定性和时滞,设计一个满阶滤波器使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并且满足给定的H∞性能要求.在Lyapunov稳定性理论的基础上,通过使用LMI方法得到了满足要求的满阶鲁棒H∞滤波器存在的充分条件:Ω ~0＜0,X-Y＞0.并且当这些条件满足时,给出了所求的鲁棒H∞滤波器.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.     

不确定时滞系统的反馈H_∞滤波设计

针对鲁棒H∞滤波问题,在不确定时滞系统中,考虑时滞函数是一致连续有界的情况。利用一个新的积分不等式,得到了新的时滞依赖的充分条件,设计一个合适的滤波器,保证滤波误差系统是渐近稳定的,且H∞干扰衰减在规定范围内。     

不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞弹性滤波

针对一类具有参数不确定性的离散时滞系统,研究了鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题.系统中的参数不确定项满足范数有界条件,待设计的弹性滤波器含有乘型滤波增益变化.首先,按照滤波器设计形式构造出滤波误差动态系统.然后,运用Lyapunov稳定性理论,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器存在的可解性条件,即代入滤波误差动态系统的参数.最后,利用矩阵变换方法,将鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题归结为一个线性矩阵不等式(LMI)求解问题;通过求解LMI,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器参数,使滤波误差动态系统渐近稳定,且满足H∞范数界γ干扰衰减.基于数值实例的仿真结果验证了该弹性滤波器设计方法的有效性.     

分布时滞不确定中立系统的鲁棒H∞滤波器设计

讨论了一类分布时滞不确定中立系统的时滞相关鲁棒H_滤波器设计问题.目的是设计一个满阶的鲁棒H∞滤波器,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的,且满足给定的H∞性能要求.以Lyapunov 稳定性理论为基础,利用线性矩阵不等式(LMI)方法得到了满足要求的滤波器存在的充分条件,且以LMI可行解的形式给出.最后用数值算例验证了方法的可行性.     

一类时滞离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波

研究了一类含有状态时滞的离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题，其中，系统的参数不确定性是时变和模有界的．为了设计使得滤波过程渐近稳定，且满足H∞扰动抑制水平的滤波器，给出了时滞系统满足H∞扰动抑制的鲁棒稳定性引理，利用修正的Riccati型方程推导了滤波器存在的充分条件．仿真试验表明了该设计方法的有效性和可行性．     

基于T-S模糊模型的非线性系统的鲁棒H∞滤波设计新方法

基于T-S模糊模型研究了非线性时滞系统鲁棒H∞滤波设计新方法.在该方案设计方案中通过构造含有三重积分的Lyapunov -Krasovskii 泛函,给出了滤波器参数矩阵设计方法,使得零初始条件下滤波误差系统是渐近稳定的且满足H∞性能指标.     

基于T-S模糊模型的非线性时滞系统的H_∞滤波设计新方法

基于T-S模糊模型研究了非线性时滞系统H∞滤波设计新方法.在该设计方案中,首先利用三重积分构造了新的Lyapunov-Krasovskii泛函,给出滤波器存在的充分条件,然后利用矩阵解耦和凸组合性质给出了滤波器参数矩阵设计方法,使得零初始条件下滤波误差系统是渐近稳定的且满足H∞性能指标.     

具有离散和分布时滞的中立系统的时滞相关H∞滤波

研究关于具有离散和分布时滞的中立微分系统的时滞相关鲁棒H∞滤波问题.求得的滤波器是Luenberger观测器类型的,它能保证滤波系统的渐进稳定并能满足一个给定的H∞性能指标.用Lyapunov稳定性理论和广义模型转换来分析系统,欲使得该设计方法比已存在的设计方法有更小的保守性.给出的例子说明了此设计方法的有效性.     

基于网络的中立型随机时滞系统的H_∞滤波

针对一类中立型不确定随机时滞系统,研究其在网络环境下的鲁棒H∞滤波问题,其中网络因素包括信号传输时滞和数据包丢失.通过构造参数依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函、应用投射引理以及引入若干参数依赖的自由权矩阵,给出了滤波误差系统鲁棒随机稳定并具有给定H∞性能的时滞依赖充分条件,解决了将信号传输时滞和数据包丢失考虑在内的鲁棒H∞滤波器的设计问题.     

一类不确定中立系统的H∞滤波器设计

针对不确定中立系统中含有离散和分布时滞时的鲁棒H∞滤波器的设计问题,提出了一种有效的且具有低保守性的滤波器设计方法.该方法把系统中的范数有界不确定作外部扰动处理,降低了对Lyapunov函数求导时由不等式的放大带来的保守性.所设计的滤波器能够确保滤波误差系统的渐进稳定和H∞范数的界最小.通过解线性矩阵不等式得到可采用的滤波器.数值算例证明了该设计方法的有效性.     

具有分布时滞的不确定中立系统鲁棒H_∞降维滤波器的设计

研究了一类具有分布时滞的不确定中立系统的鲁棒H∞降维滤波器设计问题.利用线性矩阵不等式方法设计鲁棒H∞降维滤波器,保证了滤波误差系统渐近稳定并满足给定的H∞性能要求;以参数显式化的形式给出所求的鲁棒H∞降维滤波器.所有这些结果都只利用原始系统的矩阵而没有分解,这就使得设计过程简便、直接,两个数值算例表明了结论的可行性和有效性.     

模糊中立型时滞系统的H_∞滤波

针对一类带有中立型时滞的Takagi-Sugeno模糊系统,研究了其H∞模糊滤波器的设计问题.采用李雅普诺夫稳定性理论,由线性矩阵不等式方法(LMI)得到了一组解存在的充分条件,给出了该类模糊中立型时滞系统的H∞滤波器设计方法.数值算例证明本文设计不仅满足稳定性要求,而且满足给定滤波误差系统的H∞性能要求的模糊滤波器.     

带分布时滞奇异非线性系统的鲁棒故障诊断

研究了用Takagi-Sugeno模糊模型描述的带分布时滞奇异非线性系统的鲁棒故障诊断问题。设计基于模糊滤波器的残差产生器,将问题归结为H∞滤波,给出了奇异时滞模糊系统鲁棒H∞故障诊断滤波器存在的充分条件及线性矩阵不等式求解方法。     

传感器故障下的鲁棒可靠H_∞滤波

讨论了传感器故障状态下的时变时滞离散系统的可靠H∞滤波问题.采用了一种通用且更实用的传感器故障模型描述传感器故障,基于线性矩阵不等式方法设计可靠滤波器.所设计的滤波器不仅在系统运行良好条件下,而且对于所有容许的传感器故障,滤波误差系统是渐近稳定并具有给定的H∞性能指标.最后以一个数值例子说明了所给方法的有效性.     

时变时滞不确定离散奇异切换系统的鲁棒H_∞滤波

研究了含参数不确定的时变时滞离散奇异切换系统的鲁棒H∞滤波问题。利用受限系统等价变换和引进新状态变量,将所讨论的奇异滤波误差系统等价转换为时滞离散标准切换系统。然后构建了一个新颖的Lya-punov—Krasovskii函数。通过对转换后的系统进行讨论,采用线性矩阵不等式形式得到了判定系统正则、因果和一致渐近稳定的充分条件,以及对所允许的不确定性满足H∞性能的滤波器设计方法。所得到的结果具有较小的保守性。最后,通过数值算例验证了本文方法的有效性。     

不确定随机时滞系统的鲁棒H_∞滤波

针对具有凸多面体不确定性且扰动可抽象为一维布朗运动的随机时滞系统,利用李雅普诺夫稳定性理论推导出使随机不确定时滞系统渐近稳定且鲁棒L1/H∞滤波器存在的充分条件,将其表达成线性矩阵不等式(组)的形式,再利用Schur补引理对其进行转化,完成鲁棒H∞滤波器的设计,通过标准的数值软件进行求解.仿真结果验证了针对随机不确定时滞系统,所提出滤波器设计方法的有效性.