不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞弹性滤波

针对一类具有参数不确定性的离散时滞系统,研究了鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题.系统中的参数不确定项满足范数有界条件,待设计的弹性滤波器含有乘型滤波增益变化.首先,按照滤波器设计形式构造出滤波误差动态系统.然后,运用Lyapunov稳定性理论,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器存在的可解性条件,即代入滤波误差动态系统的参数.最后,利用矩阵变换方法,将鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题归结为一个线性矩阵不等式(LMI)求解问题;通过求解LMI,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器参数,使滤波误差动态系统渐近稳定,且满足H∞范数界γ干扰衰减.基于数值实例的仿真结果验证了该弹性滤波器设计方法的有效性.

一类模有界非确定连续线性系统的线性弹性滤波

研究了一类具有模有界的线性连续系统的线性弹性滤波问题,考虑了滤波器增益变更导致的滤波器执行中的不确定影响。弹性滤波器的设计问题可公式化为线性矩阵不等式的凸最优问题,卡尔曼滤波器是本文结果的极限情形,该结论可推广到多重滤波器增益变量情形。

梁式拱上建筑地震响应中拱圈的弹性滤波效应

以某钢筋混凝土拱桥为研究对象,采用有限元软件SAP2000进行弹塑性时程分析来研究主拱圈的弹性滤波。通过提取拱上建筑桥墩基底的加速度时程响应并进行功率谱变换,分析主拱圈弹性滤波后桥墩基底的加速度能量分布特征;通过与地震波自身功率谱对比,评价主拱圈对拱上建筑的滤波效应;再分别从加速度、位移等角度分析了梁式拱上建筑和相同形式的梁桥的地震响应的区别,讨论主拱圈对拱上建筑的“弹性滤波”的影响。研究发现:拱圈的弹性滤波削减了输入到拱上建筑中地震动的高频的振动能量,放大了低频段内的能量,拱圈的刚度越小,其滤波作用越显著。滤波作用对拱顶附近拱上建筑的影响远大于拱脚,弹性滤波使桥墩更易进入塑性阶段,桥墩顶部位移和加速度、支座位移以及梁体位移均大于相同结构的连续梁。

DoS攻击下基于事件触发机制的2-D系统弹性H∞滤波分析

针对拒绝服务(DoS)攻击下的二维F-M系统,基于事件触发机制设计了一种满足H∞性能的弹性滤波器。首先,对二维DoS攻击和事件触发机制进行建模,设计了一个弹性滤波器,构造了增广滤波误差系统并给出了预设的性能指标。其次,基于随机分析方法和Lyapunov理论,给出了确保二维增广滤波误差系统鲁棒稳定的充分判据,推广得出增广滤波误差系统具有鲁棒H∞性能。再次,通过求解相关矩阵不等式,给出了弹性滤波器参数的显式表达式。最后,通过仿真实例验证了理论结果的可行性。

离散广义分段仿射系统弹性H_∞滤波器的设计

为消除未知情况下外部干扰和测量噪声对控制系统性能的不利影响,以一类参数不确定性体现为范数有界形式的离散广义分段仿射系统为模型,研究具有H∞性能指标渐近稳定弹性滤波器的设计问题.通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于由所设计弹性滤波器构成的滤波误差动态系统满足鲁棒H∞性能指标的反馈控制器设计方法.通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统具有H∞性能的反馈控制器增益和渐近稳定弹性滤波器的待定系统矩阵,仿真结果证明了所提设计方法的有效性.

弹性薄壁筒式液压脉动滤波器研究

在对现有液压脉动衰减方法分析的基础上,设计了一种弹性薄壁筒式液压脉动滤波器,用电液比拟的方法对该滤波器建立了数学模型,用MATLAB对滤波器的动态特性进行了仿真分析。结果显示该滤波器结构简单,滤波效果好,从低频到高频有较宽的衰减范围。

函数模型误差弹性自适应滤波修正

多源导航信息融合过程中,观测模型和动力学模型随时间和空间变化复杂,高精度的动态载体导航与定位需要观测模型和动力学模型具有准实时或实时修正的能力。针对包含观测模型误差以及动力学模型误差的滤波系统,提出了一种基于信息滤波的弹性自适应滤波算法。所提算法以不含模型误差的标准信息滤波器为主滤波器,分别构造了观测函数模型及动力学函数模型误差补偿滤波器,对两类模型误差进行补偿。所提方法强调模型补偿项的弹性自适应估计和状态参数的弹性组合,提高了时变模型误差估计的稳定性。半物理仿真实验结果表明,基于函数模型补偿的弹性自适应滤波算法可以有效地估计观测模型和载体动力学模型误差项,水下拖体的三维位置偏差在0.2 m以内,两类模型误差的影响基本消除,明显提高了载体动态参数的估计精度。

弹体振动传递函数测试及其数据应用

给出了弹体振动传递函数测试方案,并对相应测试结果进行了分析;针对某典型导弹,分析了测试数据对稳定回路设计的影响,分析结果表明,弹体振动传递函数对垂直发射段初和30 km以上的高空影响较大,这个因素影响着弹性滤波器的参数选择;最后讨论了弹体振动传递函数测试试验的改进部分。