线性离散切换系统的区间观测器设计

为解决线性切换系统状态区间估计问题,基于原坐标系下设计了一种能给出系统上下边界估计值的区间观测器.首先针对切换系统构造出能分别估计状态上界和下界的观测器,其次将系统受到的有界干扰与测量噪声向量视为增广状态变量,构造出增广系统.在该增广系统的基础上引入更多的参数设计自由度,减少区间观测器的设计约束与保守性,使得估计误差对扰动具有良好的鲁棒性.在满足平均驻留时间约束的切换信号下,使用多Lyapunov函数方法,使得切换系统全局指数稳定并满足加权H_∞性能指标.然后求解线性矩阵不等式,得到切换系统区间观测器参数及增益矩阵,从而有效地获得系统精确的状态边界估计.最后给出的数值仿真算例证实了该区间观测器方法的有效性.