线性时不变系统的分布式固定时间观测器

针对线性时不变系统的分布式状态估计问题,基于双极限加权齐次估计理论和可观测性分解方法提出一类分布式固定时间收敛观测器.首先,针对单输入单输出积分链式系统,使用双极限加权齐次性方法设计集中式固定时间观测器.然后,基于可观测性分解将线性时不变系统分为可观测和不可观测子系统,传感器网络中每个智能体以集中式观测器为基础,在固定时间内仅用系统输出测量值重构局部可观子状态,利用智能体间状态信息构造一致性算法在固定时间内估计出局部不可观测子状态,从而在固定时间内实现状态全知.不同于已有工作,所提出观测器不需要构造具体的李雅普诺夫函数即可给出收敛时间的显示表达式.最后,通过仿真实验验证所设计观测器的有效性.

一阶不确定系统的固定时间收敛扰动观测器

针对一阶不确定系统中集总扰动的快速估计问题,基于误差放大策略和双极限齐次估计理论设计非递归形式的固定时间收敛扰动观测器,并提出利用幂次函数非线性特性削弱输入信号噪声影响的改进方案.误差放大策略是一种特殊的高增益方法,能够实现修正项中幂次函数支配范围的扩张,进一步提升观测器的收敛速度,并简化参数调试过程;合理选择误差放大系数并忽略修正项中的低阶幂次项,能够简化扰动观测器结构并增强对测量噪声的抑制能力.另外,以广义超螺旋算法为基础,构建固定时间收敛鲁棒扰动观测器.最后,在理论证明分析的基础上,针对是否存在测量噪声的两种情况,对所介绍的3种扰动观测器和一种扩张状态观测器进行对比仿真分析,并总结各类扰动观测器的特点和适用性.