帶未知觀測輸入隨機(jī)不確定系統(tǒng)的狀態(tài)估計.pdf

1、含未知輸入干擾隨機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題廣泛存在于控制、信號處理和故障診斷等應(yīng)用中。在許多情況下，外界擾動往往是無法測量的（即未知輸入），如果不能很好地對干擾或故障進(jìn)行有效的檢測和分離，可能會造成人員和生產(chǎn)上的損失。此外，在網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(NCSs)中，由于網(wǎng)絡(luò)的帶寬和承載能力有限，數(shù)據(jù)在傳輸時發(fā)生隨機(jī)時滯和觀測丟失的現(xiàn)象不可避免。除了以上干擾，由乘性噪聲描述的參數(shù)不確定性也可能存在于系統(tǒng)的模型中。以往的文獻(xiàn)大都分別對帶有未知輸入、時滯、觀

2、測丟失和乘性噪聲的系統(tǒng)開展研究，但同時考慮以上不確定性的文獻(xiàn)鮮見。因此，考慮到這些問題，本文研究帶未知觀測輸入隨機(jī)不確定網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)融合估計問題。主要研究內(nèi)容如下:
　　對同時具有未知觀測輸入、觀測數(shù)據(jù)丟失和參數(shù)乘性噪聲的隨機(jī)不確定系統(tǒng)，提出了與未知觀測輸入解耦的具有Kalman形式的分布式和集中式融合濾波器，包括先驗濾波器（一步預(yù)報器）和后驗濾波器。給出了任意兩個傳感器子系統(tǒng)之間的濾波誤差互協(xié)方差陣。對于相應(yīng)的定常系統(tǒng)，分別

3、給出了分布式和集中式融合穩(wěn)態(tài)濾波器存在的充分條件，并證明了任意兩個傳感器子系統(tǒng)之間的互協(xié)方差陣穩(wěn)態(tài)解的存在性。最后，給出了未知輸入的次優(yōu)估計算法。
　　對同時具有未知觀測輸入和一步隨機(jī)時滯的隨機(jī)不確定系統(tǒng)，通過引入新的變量，將帶未知觀測輸入和隨機(jī)時滯的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為等價的帶隨機(jī)參數(shù)的系統(tǒng)，提出了與未知觀測輸入解耦的分布式和集中式融合濾波器，包括先驗濾波器（一步預(yù)報器）和后驗濾波器。給出了任意兩個傳感器子系統(tǒng)之間的濾波誤差互協(xié)方差陣。最