SUT-H∞滤波在修正极坐标系与直角坐标系中纯方位跟踪对比研究*

提出了SUT-H∞滤波算法,在修正极坐标系和直角坐标系中基于纯方位信息对目标实施跟踪。区别于以往的最小均方差为准则的估计方法,SUT-H∞利用了线性H∞鲁棒滤波准则。采用SUT线性化极坐标系的状态方程和直角坐标系的观测方程,并将其与线性H∞鲁棒滤波相结合,分别在两种坐标系下推导出SUT-H∞滤波算法。通过对MATLAB仿真结果进行对比分析,修正坐标系下的SUT-H∞滤波的稳定性和精度要优于直角坐标系下的SUT-H∞滤波。     

SUT-H_∞滤波在纯方位跟踪中的应用

目前纯方位目标跟踪的滤波算法主要是UKF与EKF,它们都是最小均方差估计方法,其缺点是鲁棒性能差,易受观测噪声和目标不可观测的影响。为此提出了一种纯方位目标跟踪的鲁棒滤波算法。H∞滤波算法的准则是使由于最大的扰动引起的估计误差最小,因此其鲁棒性能好。由于修正坐标系纯方位跟踪的状态方程的非线性,采用了SUT(Scaled Unscented Transformation)线性化状态方程。通过把SUT和线性H∞滤波相结合,引出了SUT-H∞滤波算法。通过和UKF滤波算法对比,SUT-H∞滤波算法体现出了其良好的鲁棒性和稳定性。     

离散时间不确定系统的混合l1/H∞滤波

研究离散时间不确定线性系统的混合l1/H∞滤波器设计问题,目的是找到一个稳定的线性滤波器,使滤波误差系统在不同的滤波通道内具有不同的性能指标.利用参数依赖Lyapunov函数法,推导出新的鲁棒l1/H∞性能准则.基于该性能准则推导了全阶和降阶鲁棒l1/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题.     

基于联邦滤波器结构的分散化H∞鲁棒滤波算法研究

深入研究了基于联邦滤波器结构的分散化H∞鲁棒滤波算法;通过研究H∞滤波器的结构和鲁棒 机制,提出一套H∞鲁棒信息滤波公式．在此基础上,建立了一套形式简单、可行性强的联邦H∞鲁棒滤波算 法．与传统联邦卡尔曼滤波算法相比,该算法仅增加一个鲁棒化环节,实际上是一种Krein 空间的联邦卡尔曼 滤波算法．最后,全面分析了该算法四种结构及其性能,仿真结果表明了其具有有效性和可行性．     

广义时变系统的鲁棒H2/H∞滤波

研究一类广义时变系统的鲁棒H2/H∞滤波器的设计问题。 利用具有参数依赖的Lyapunov函数,结合线性矩阵不等式分别给出了使滤波误差系统容许且满足H∞性能约束的充分条件、使滤波误差系统容许且满足H2性能约束的充分条件以及使滤波误差系统容许且满足H2/H∞性能指标的充分条件。 基于该具有参数依赖Lyapunov函数的鲁棒H2/H∞性能准则推导出鲁棒H2/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计问题转化为线性矩阵不等式约束优化问题。 最后通过数值算例表明该方法的有效性。     

不确定时滞中立系统的鲁棒H∞滤波

研究一类噪声干扰信号和被估计信号带有参数不确定性时的时滞中立系统的鲁棒H∞滤波设计问题.假设参数不确定性具有线性分式形式,给出的滤波器使误差系统渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平.该方法将系统中的范数有界不确定作外部干扰处理,将不确定中立系统的鲁棒H∞滤波问题转化为确定系统的H∞滤波设计.最后通过解线性矩阵不等式得到可采...     

不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞故障诊断滤波器设计

研究一类受参数不确定性和干扰影响的奇异时滞系统鲁棒故障诊断滤波器设计问题. 把基于观测器的故障诊断滤波器作为残差产生器, 将故障诊断滤波器设计归结为H∞滤波问题, 使产生的残差信号即为故障的H∞估计, 给出了鲁棒H∞故障诊断滤波器存在的充分条件, 并利用锥面互补线性化迭代算法得到了故障诊断滤波器设计的线性矩阵不等式求解方法. 算例验证了算法的有效性.     

不确定中立型时滞系统的鲁棒H∞滤波

研究一类鲁棒H∞滤波问题。针对带有不确定性参数和白噪声干扰的中立型时滞系统,设计一类滤波器,使之对于任意容许的不确定性,滤波误差系统一致渐近稳定且使噪声对估计误差的影响降至给定约束范围之内。利用线性矩阵不等式的方法．将所得的确定性系统的鲁棒滤波结论,扩展到不确定性系统,得到不确定性系统鲁棒H∞滤波器的充分条件。给出的数值算例验证了所提出算法的有效性。     

一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计

考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计问题．假设参数不确定性具有线性分式形式,而非线性动态满足Lipschitz条件,给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平．对参数已知情形,先建立广义有界实引理,然后给出H∞滤波器的存在条件,证明了H∞滤波器的存在性可归结为线性矩阵不等式的可解性,基于线性矩阵不等式给出了H∞滤波器的综合方法和步骤．对参数不确定性情形,通过引进标度参数,将不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波问题转化为确定系统的H∞滤波设计．最后给出仿真例子验证所得结果的有效性．     

随机不确定系统的鲁棒H∞滤波:LMI方法

本文研究随机不确定系统鲁棒H∞滤波问题.假设不确定参数矩阵是时变,范数有界的,外部干扰是一个随机过程.借助于线性矩阵不等式,可以设计鲁棒H∞滤波器,最后给出了一个例子对理论分析进行阐述.     

基于鲁棒H∞滤波的蓄电池荷电状态估计

针对蓄电池系统的荷电状态(SOC)受蓄电池材料及加工制作、工作温度、充放电大小及频率等因素的影响,是一个典型的非线性时变系统,相应的状态估计模型在测量过程中存在噪声干扰引起模型参数不确定性的特征。以安时法为基础,建立SOC的状态方程并应用鲁棒H∞滤波算法预测SOC估计值。仿真研究表明,提出的鲁棒H∞滤波算法在有色噪声干扰下比卡尔曼滤波(Kalman filter)有更好的估计精度;在白噪声情况下,鲁棒H∞滤波算法可通过调节其参数达到和卡尔曼滤波器相同的估计精度。     

不确定时滞系统的鲁棒H∞滤波

对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统鲁棒H∞滤波问题进行了研究。对于所有容许的参数不确定性,利用Lyapunov方法,得到以线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）表示的鲁棒H∞滤波器设计方法。用该方法设计的滤波器使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的H∞性能指标。给出了滤波器存在的充分条件,并得到了设计滤波器的LMI方法。进而将最优鲁棒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（LMI）约束的凸优化问题。最后,仿真结果很好地说明了本文方法的有效性。     

带有无穷分布时滞的不确定系统的鲁棒H_∞滤波器设计

针对一类在系统的状态方程与可测输出中都包含有非线性无穷分布时滞的参数不确定系统,提出一种新颖的鲁棒H∞滤波器的设计方法.设计的鲁棒H∞滤波器可以保证对于带有时变且范数有界的参数不确定性的滤波误差系统是渐近稳定的,并且满足所给定的H∞性能指标.鲁棒H∞滤波器可以通过线性矩阵不等式方法获得.通过一个数值的例子验证了该方法的有效性.     

非线性不确定中立型系统的鲁棒H∞控制

考虑系统外界干扰、系统参数摄动等非线性扰动环节对中立型时滞系统的H∞影响,提出基于Lyapunov稳定性理论的鲁棒H∞控制器的设计思想.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了该类具有状态非线性不确定性中立型时滞系统的鲁棒∞控制器的设计实例.在非线性不确定函数满足增益有界的条件下,得到了该类时滞系统满足鲁棒∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式LMI,即可获得鲁棒∞控制器.仿真结果表明了基于Lyapunov稳定性理论,LMI技术设计的控制器克服了系统外界非线性干扰或系统本身非线性参数摄动的影响,实现了闭环系统的H∞性能条件下的渐近稳定,满足了该系统鲁棒H∞控制的要求.     

具有非线性扰动的广义系统的鲁棒H∞控制

研究具有非线性结构扰动广义系统的鲁棒H∞控制和鲁棒H∞保性能控制问题,该不确定性为时间和状态的函数.且满足Lipschitz条件.目的是分别设计系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器.应用线性矩阵不等式方法,分别给出了系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件.当这些条件可解时,分别给出了鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器的表达式.最后通过一个仿真算例说明了所给出方法的应用.     

一类结构不确定采样系统的鲁棒H∞控制

本文针对一类结构不确定线性采样系统,研究了鲁棒H∞控制问题,给出了系统鲁棒稳定的充分条件及响应的鲁棒H∞控制律和最优鲁棒H∞控制律,控制律的求取通过借助一类线性矩阵不等式(LMI),或通过求取满足线性矩阵不等式约束的优化问题.仿真结果表明,系统在受到扰动后仍然是稳定的,同时给出了最优性能指标随外部扰动加权矩阵的变化规律.     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基 于二次H∞性能概念,首先证明了若存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静 态状态反馈控制器,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充 分条件和构造方法,最后给出一个算例验证本文方法的有效性.     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H_∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒 H∞ 状态反馈控制器设计问题 .基于二次 H∞ 性能概念 ,首先证明了若存在鲁棒 H∞ 动态状态反馈控制器 ,则必存在鲁棒 H∞ 静态状态反馈控制器 ,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒 H∞ 静态状态反馈控制器存在的充分条件和构造方法 ,最后给出一个算例验证本文方法的有效性     

具有随机观测滞后和丢失的网络系统鲁棒H∞滤波

研究一类同时具有随机观测滞后和丢失的网络控制系统鲁棒H∞滤波问题. 网络建模采用新近同时描述随机一步时滞和数据包丢失的模型, 基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式技术设计系统的满阶滤波器, 减小了状态增广带来的计算负担, 同时引入松弛变量使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离, 降低结果的保守性, 得到了使滤波误差系统在均方意义下鲁棒指数稳定并具有给定H∞性能的一个LMI形式的充分条件. 仿真结果验证了该方法有效性.     

不确定连续系统的鲁棒H2/H∞滤波

研究凸多面体不确定连续系统的鲁棒H2／H∞滤波问题．为降低设计的保守性．提出一种新的具有参数依赖Lyapunov函数的鲁棒H2／H∞性能准则．基于该性能准则，推导出鲁棒H2／H∞滤波器存在的充分条件．并将滤波器设计问题转化为具有线性矩阵不等式（LMI）约束的参数优化问题．