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相似文献
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1.

针对具有未知输入的不确定切换线性系统, 在平均驻留时间切换下, 讨论其状态和未知输入估计方法. 通过等价变换解耦切换系统的未知输入, 以构造降维切换系统. 进而, 设计切换观测器实现对原系统的状态估计, 并求解具有线性矩阵不等式限制的最优化问题, 得到观测器存在的充分条件. 在基于函数微分数值解方法求得系统输出微分的基础上, 提出一种切换系统未知输入的估计方法. 最后通过一个数值实例验证了所提出方法的有效性.

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2.
本文基于驱动–响应模型针对一类离散时间混沌系统提出了一种基于有限时间观测器的同步方法. 首先, 将混沌系统写成具有未知输入的线性系统形式. 随后, 给出了观测器匹配条件和强可观条件. 在观测器匹配条件的 假设下, 通过适当的状态变换, 给出了具有降维形式的有限时间观测器设计框架使得该观测器不再受到未知输入的 影响. 然后, 证明了强可观条件结合观测器匹配条件可以保证一个有限时间观测器的存在, 该观测器可以使得响应 系统达到对驱动系统的精确同步, 且达到同步所需要的时间可以任意设定, 不受观测器系统矩阵极点配置和初值条 件的影响. 最后, 给出了两个混沌系统的例子验证了所提方法的有效性.  相似文献   

3.

对于不确定或者未知输入系统, 常规鲁棒观测器设计对系统和干扰有较多限制条件. 区间观测器对系统具有宽松的前提条件, 且对干扰只要求有界, 因而区间观测器更具有广泛性. 针对离散和连续的广义未知输入系统, 研究区间观测器的设计问题, 通过对离散系统和连续系统进行不同的变换, 将系统转化为易于求取区间观测器系数矩阵的形式; 然后基于相同的参数求取方式, 给出广义系统区间观测器的设计方法. 仿真结果表明了所提出方法的有效性和正确性.

  相似文献   

4.
针对一类具有未知输入的不确定线性切换系统,考虑并利用有限时间观测器解决其激活模式辨识和有限时间状态估计问题。首先,利用状态和输出变换得到解耦未知输入的降维切换系统。其次,为每一个降维子系统设计一个对应的有限时间观测器,并对降维系统与观测器系统输出的残差范数进行最小化,从而提出一种激活模式辨识的方法。然后,通过有限时间观测器设置任意小的时间参数,实现了对降维解耦切换系统的有限时间状态估计,同时利用状态等价变化的方法得到原系统的有限时间状态估计。最后,通过MATLAB仿真验证了所提方法的可靠性。  相似文献   

5.
针对带有未知扰动和噪声的导弹间歇故障诊断问题,设计了一种基于未知输入观测器的导弹问题故障诊断方法,系统的输入部分或全部未知情况下也能获取系统状态的称为未知输入观测器.首先,为实现对外部扰动的解耦,设计降维未知输入观测器,并通过滑动时间窗口得到对间歇故障敏感而对未知扰动解耦的残差信号;然后,在满足误报率和漏报率的条件下,通过假设检验,确定了间歇故障发生时刻和消失时刻的可检测阈值;最后,对所提出的方法进行了仿真验证.仿真结果表明,在误差允许的范围内,设计的方法能够实现对间歇故障检测,满足实时性和准确性的要求.  相似文献   

6.
给出了满足Lipschitz条件的离散非线性时滞系统的全维、降维观测器的设计方法和误差收敛的充分条件,并分别进行了证明.全维观测器通过将带有非线性项的矩阵不等式转化为两步线性矩阵不等式解出两个增益矩阵.降维观测器则通过解线性矩阵不等式(LMI)方便地获得观测器的增益矩阵,消除了增益矩阵选取的盲目性.通过对同一模型的仿真分析,两种观测器的状态估计误差均能迅速收敛到0,表明了所提出方法的有效性.  相似文献   

7.
吴阳  张建成 《自动化学报》2022,48(8):2108-2118
针对同时含有未知输入和测量干扰的不确定系统研究了全维和降维观测器设计问题.首先,利用待定系数法给出了全维观测器的结构和存在条件.该条件完全由原系统的系统矩阵给出,易于检验.对于降维观测器,为了消除测量干扰的影响,提出了一种新的测量输出构造方法,使得新构造的测量输出不再包含干扰信号.此外,证明了全维和降维观测器存在条件的内在统一性,即全维观测器所需要满足的观测器匹配条件和强可检测条件在研究降维观测器所要讨论的新的系统中都可以得到保持.因而,在全维观测器存在条件下,也可以设计一个相应的降维观测器.最后,给出了一个数值例子验证所提方法的有效性.  相似文献   

8.
未知输入离散时滞奇异系统的观测器设计   总被引:2,自引:0,他引:2  
马树萍  程兆林 《控制与决策》2006,21(2):163-0166
讨论含未知输入的多时滞离散非方奇异系统的观测器设计问题.在两个一般秩的条件下,利用一系列等价变挟,将其转化为一个多时滞正常线性离散系统的观测器设计问题;利用线性矩阵不等式方法,给出了存在一个与系统状态维数相同的观测器的充分条件,并用此观测器对系统的状态和未知输入进行估计.  相似文献   

9.
针对一类不满足观测器匹配条件的线性系统,讨论了未知输入观测器设计方法.首先,为了突破观测器匹配条件的限制,提出了一种与未知输入相对阶无关的辅助输出构造方法.然后,把未知输入看作系统状态的一部分,将原系统转化为一个不含未知输入的增维线性描述系统.针对这样的系统转化,对一系列等价前提条件进行了详细的讨论.之后,针对该增维线性描述系统,构造Luenberger观测器来估计原系统的状态和未知输入.同时,借助于高阶滑模微分器,来估计辅助输出中的未知信号.最后,对一个单连杆柔性机械手模型进行了数值仿真,仿真结果表明了方法的有效性.  相似文献   

10.
杨俊起  朱芳来 《控制与决策》2013,28(8):1145-1151
针对一类不确定线性系统,讨论了状态估计及未知输入和可测噪声重构方法。首先,对仅具有未知输入的线性系统,讨论了观测器匹配条件不满足前提下的状态估计和未知输入重构问题;通过设计降维观测器和高阶滑模观测器,提出一种未知输入代数重构方法;然后,将以上结论上升到具有未知输入和可测噪声的线性系统,以此提出了状态估计及未知输入和可测噪声同时重构的方法;最后,通过对飞行器模型进行仿真,验证了所提出方法的有效性。  相似文献   

11.

In this paper, we investigate the state estimation, unknown input and measurement noise reconstruction problems and the feedback controller design issues for a linear discrete-time system with both unknown inputs and measurement noises. First, an augmented system is constructed and the state vector of the augmented system consists of the original system state and the measurement noise, and the preconditions between the original system and the augmented system is discussed in detail. Second, for the augmented system, a reduced-order observer is designed so that the original system state estimates and the measurement noise reconstruction can be obtained. Third, in order to get the asymptotical unknown input reconstruction, an interval observer for part of the measurable output is proposed and an unknown input reconstruction method based on the interval observer is developed. Finally, an observer-based state feedback and unknown input controller is designed and the closed-loop system stability is analyzed. We point out that the closed-loop system satisfies the so-called separation property. At last, two simulation examples are given to verify the effectiveness of the proposed methods.

  相似文献   

12.
针对含有未知输入和可测噪声的离散Lipschitz非线性系统,研究了状态估计、未知输入以及可测噪声同时估计的问题.首先,对含有未知输入的系统,设计了比例积分观测器,达到同时估计系统状态和未知输入之目的.分析了残差系统的观测性和稳定性,利用H_∞实现该观测器对时变未知输入的有效估计;其次,将观测器增益矩阵的求解转化为求解线性矩阵不等式的形式;进一步地,基于系统状态扩展方法,将所提方法推广至同时含有未知输入和可测噪声的系统;最后,通过两个仿真算例说明了所提方法的正确性和有效性.  相似文献   

13.
14.
This paper considers the problems of the simultaneous estimation of the system states and the unknown inputs for linear systems when the so-called observer matching condition is not satisfied. An auxiliary output vector is introduced so that the observer matching condition is satisfied with respect to it. A high-order sliding mode observer is considered to get the exact estimates of both the auxiliary outputs and their derivatives in a finite time based on the system measured outputs. After this, a reduced-order observer is constructed by using the estimated auxiliary outputs as the new system outputs. The reduced-order observer is able to asymptotically estimate the system states without suffering the influence of the unknown inputs. A kind of unknown input reconstruction method based on both the state and the auxiliary output derivative estimates is developed. Finally, a numerical simulation example is given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.  相似文献   

15.
Observers for linear systems with unknown inputs   总被引:1,自引:0,他引:1  
A direct design procedure of a full-order observer for a linear system with unknown inputs is presented, using straightforward matrix calculations. Some examples are given; in these examples a reduced-order observer is also derived. It is shown that this may restrict the rate of convergence of some state estimates  相似文献   

16.
This paper considers the design of low-order unknown input functional observers for robust fault detection and isolation of a class of nonlinear Lipschitz systems subject to unknown inputs. The proposed functional observers can be used to generate residual signals to detect and isolate actuator faults. By using the generalized inverse approach, the effect of the unknown inputs can be decoupled completely from the residual signals. Conditions for the existence and stability of reduced-order unknown input functional observer are derived. A design procedure for the generation of residual signals to detect and isolate actuator faults is presented using the proposed unknown-input observer-based approach. A numerical example is given to illustrate the proposed fault diagnosis scheme in nonlinear systems subject to unknown inputs.  相似文献   

17.
This paper presents a reduced-order linear functional state observer for linear systems with unknown inputs. A simple observer construction procedure is provided. A numerical example is given to illustrate the properties of the observer. The example deals with a linear system comprising of 20 states, 2 inputs, 10 outputs and 5 unknown inputs for which a fourth-order observer is designed to estimate two linear functions of the states.  相似文献   

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