基于Kalman滤波的白噪声估计理论的推广

应用Kalman滤波方法和射影理论,将现行的白噪声估计理论推广到一般的随机系统,其中系统噪声在相邻时刻是相关的,且系统噪声和观测噪声在相同和相邻时刻也是相关的。提出了统一的最优和稳态白噪声和拟白噪声估值器。一个仿真例子说明了其有效性。     

基于Kalman滤波的稳态白噪声估值器

基于 Kalman 滤波,对带非零均值的相关噪声系统提出了统一的稳态白噪声估值器,可统一处理白噪声滤波、平滑和预报问题。它们包括稳态输入白噪声估值器和观测白噪声估值器,且包括白噪声新息滤波器和 Wiener 滤波器。一个 Bernoulli-Gaussian 白噪声的仿真例子说明了它们的有效性。     

基于Kalman滤波的带相关噪声系统最优白噪声估值器

基于 Kalman 滤波,提出了带相关噪声定常系统的统一的白噪声估值器。它们由输入白噪声估值器和观测白噪声估值器组成,且可统一处理白噪声滤波、平滑和预报问题,可用于石油地震勘探信号处理和状态估计。一个 Bernoulli-Gaussian 白噪声平滑器的仿真例子说明它们的有效性。     

时变系统全局最优加权观测融合白噪声反卷积平滑器

白噪声反卷积或输入白噪声估计问题在石油地震勘探中有重要的应用背景。对带多传感器和带不相关噪声的线性离散时变随机系统,应用Kalman滤波方法,基于加权最小二乘法,提出了全局最优加权观测融合白噪声反卷积平滑器。一个Bernoulli—Gaussian输入白噪声融合平滑器的Monte Carlo仿真例子说明了其有效性。     

最优滤波理论中一种新模型的估值问题

给出一种新的最优估值理论模型,运用现代时间序列分析方法,基于ARMA信息模型和白噪声估值器,求出状态的非递推估值器,最后得到其统一的、稳态的Kalman估值器.     

不确定时滞线性系统的鲁棒镇定问题

针对过程控制中普遍存在的时滞和不确定现象,应用Lyapunov稳定方法和Riccati方程方法研究了存在滞后的不确定线性系统的鲁棒镇定问题,其中的不确定性是时变有界的,不要求满足“匹配条件”;获得了一类不确定线性时滞系统用状态反馈控制器进行鲁棒镇定的充分条件.该充分条件以线性矩阵等式存在对称正定解的形式给出,通过求解代数Riccati方程的对称正定解构造线性状态反馈稳定化控制器.最后给出了算例,结果证明了对于不确定线性时滞系统,应用该方法构造的线性状态反馈稳定化控制器,可使闭环系统渐近稳定.     

变时滞不确定线性系统的强稳定条件

当系统采用观测器反馈控制时,常常不能获得系统的输出信息,此时整个系统形成开环。为保证此时系统的稳定性,提出了系统强稳定概念。针对状态向量与控制输入向量中同时具有变时滞,且状态方程与输出方程中同时具有不确定性的线性系统问题,研究了基于状态观测器的系统强稳定鲁棒控制器设计方法。通过求解两个R iccati方程,直接给出了系统的强稳定条件。     

基于Kalman滤波的信息融合白噪声最优反卷积滤波器

应用Kalman滤波方法 ,基于Riccati方程 ,在线性最小方差最优信息融合准则下 ,提出了两传感器最优信息融合白噪声反卷积滤波器。同单传感器情形相比 ,可提高滤波精度。它可应用于石油地震勘探信号处理。一个信息融合Bernoulli Gaussian白噪声反卷积滤波器的仿真例子说明了其有效性     

统一的固定区间最优白噪声平滑器

基于 Kalman 滤波,对带相关噪声系统提出了统一的固定区间最优白噪声平滑器,它们由固定区间输入白噪声平滑器和观测白噪声平滑器组成,可应用于石油地震勘探信号处理。一个Bernoulli-Gaussian 白噪声的仿真例子说明了它们的有效性。     

对一类不确定时滞线性系统的鲁棒容错控制研究

通过对线性时滞系统及参数不确定时滞系统的容错控制问题进行讨论,利用Riccati方程和Lyapunov稳定性定理,对此类模型的容错控制问题进行研究,并给出各种故障模式相应的容错条件     

Robust fault tolerant control of uncertain time-delay linear systems

Robust fault tolerant control for a class of time-delay linear systems with parameter uncertainties is studied, and a time-delay related state feedback control is proposed. On the basis of Lyapunov method , we prove that the proposed control law has integrity against sensor and/or actuator failures if the correspondent sufficient condition can be satisfied. A heuristic algorithm is also provided to facilitate the realization of the fault tolerant control. Finally, a simulation example is presented to show the effectiveness of the proposed approach.     

关联白噪声驱动系统的数值模拟算法

采用常规积分算法和随机等价方法分别导出了关联白噪声驱动随机系统的近似的一阶算法和二阶近似算法．与常规算法比较，等价方法避免了一阶非高斯项的出现带来的困难，有效地提高了多噪声驱动系统的数值模拟算法的精度，为关联白噪声驱动随机系统的各种统计性质的研究提供了一种行之有效的途径．     

线性时滞系统的鲁棒稳定性

基于控制界研究较为活跃的领域之一即线性时滞系统的鲁棒稳定性，利用系统自身结构特征和信息的提取对系统进行了重新表达，利用系统自身的Lyapunov方程的对称解，采用放大矩阵不等式的方法，首先对线性时滞系统得到系统稳定的充分条件，进而给出判别不确定线性时滞系统的稳定性的充分条件，最后给出实例检验其有效性。给出的定理条件易于表达，由于参数少而容易检验。     

等级制度下带有白噪声的群集运动

研究了等级制度下带有白噪声的群集运动。首先提出了等级制度下带有白噪声的模型,然后利用伊藤公式、数学归纳法和数学期望的性质证明了当噪声强度满足一定的条件,时间趋于无穷大时,等级群体可以达到群集运动。最后,通过数值仿真给出了群集受到噪声影响后的状态图和误差图的例子。实验结果证明了结论的正确性。     

Modeling of epidemic spreading with white Gaussian noise

Motivated by the need to include the different characteristics of individuals and the damping effect in predictions of epidemic spreading, we build a model with variant coefficients and white Gaussian noise based on the traditional SIR model. The analytic and simulation results predicted by the model are presented and discussed. The simulations show that using the variant coefficients results in a higher percentage of susceptible individuals and a lower percentage of removed individuals. When the noise is included in the model, the percentage of infected individuals has a wider peak and more fluctuations than that predicted using the traditional SIR model.     

具有可加白噪音的耦合系统的同步

在单边Lipschitz耗散条件下,考虑具有可加白噪音的耦合系统的两种同步现象,即不同解之间的同步和同一个解的不同分量之间的同步.首先证明了该耦合系统存在单点集随机吸引子,从而发生不同解之间的同步现象,此外该随机吸引子还是系统的唯一平稳解.然后证明了当耦合系数趋于无穷大时,该系统解的每一个分量在有限时间区间内一致地趋于平均系统的平稳解.     

基于FPGA的白噪声信号发生器的实现

论述了基于FPGA的窄带高斯白噪声发生器的实现方法，并给出了相关程序及电路图．这种方法与传统的由数字电路组成的白噪声信号发生器相比，不仅使电路的体积大为减小，也使得电路的灵活性大大提高，可用于通信系统测试．     

不确定噪声下Markov跳跃线性系统的确保控制性能鲁棒跟踪

考虑了具有不确定二阶统计特性噪声的连续时间Markov跳跃线性系统的确保控制性能鲁棒跟踪问题.该不确定性允许参考模型与跟踪系统的过程与测量噪声的谱密度矩阵能在给定的类型中任意变化.给出了基于确保跟踪控制性能的不确定噪声协方差矩阵的扰动上界以及极小极大鲁棒跟踪控制器的设计方法.采用这种跟踪控制器不仅能极小化不确定时的最坏性能,而且能确保跟踪控制性能指标达到给定的自由度.最后给出了算例来说明所用设计方法的性能.     

一个新的时滞线性系统稳定的充分必要条件

综合运用频率域和几何理论,讨论一维标量时滞系统的稳定性,得到系统一致渐近稳定的充分必要条件,得到的确保系统稳定的时滞上界估计式简明实用,降低了以往相关研究结果的计算复杂度。给出的实例表明,该方法改进了以往研究结果的保守性。