具有噪声方差及多种网络诱导不确定系统鲁棒Kalman估计

对不确定噪声方差乘性噪声,同时带观测缺失、丢包和一步随机观测滞后三种网络诱导特征的混合不确定网络化系统,应用带虚拟噪声的扩维方法和去随机参数方法,将其转化为带不确定虚拟噪声方差的时变系统.基于极大极小鲁棒估计原理,对带虚拟噪声方差保守上界的最坏情形系统,设计了鲁棒时变和稳态Kalman估值器.对所有容许的不确定性,保证实际Kalman估计误差方差有最小上界.应用扩展的Lyapunov方程方法和矩阵分解方法证明了所设计估值器的鲁棒性.证明了实际和保守估值器的精度关系,以及时变和稳态估值器间的按实现收敛性.应用于F-404航空发动机系统的仿真验证了所提出结果的正确性和有效性.

网络化不确定系统集中式融合鲁棒稳态估值器

对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、相同过程和观测噪声的集中式融合系统.应用去随机化方法和虚拟噪声技术,系统进一步转化为仅带不确定噪声方差的集中式融合系统.根据极大极小鲁棒估计原理,本文提出了鲁棒集中式融合稳态Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),证明了所提出的集中式融合估值器的鲁棒性,给出了鲁棒局部与集中式融合估值器之间的精度关系.本文提出了应用于多传感器多通道滑动平均(MA)信号估计的一个实例,给出了相应的鲁棒局部和集中式融合信号估值器.仿真实验验证了所提出方法的有效性和正确性.

带不确定噪声方差保性能鲁棒集中式融合Kalman预报器

对于带不确定噪声方差的多传感器系统,基于极大极小鲁棒估计原理,提出保证估计性能的集中式融合鲁棒稳态Kalman预报器.对于预置的估计精度偏差指标,利用Lagrange乘数法求得相应噪声方差的最大扰动域,使该域中所有可容许的噪声扰动,其实际精度对鲁棒精度的偏差被保证在预置范围内,并给出精度偏差的最大下界和最小上界.应用Lyapunov方程方法证明了保证估计性能能够被满足.仿真分析表明了所得结果的正确性和有效性.

网络化随机不确定系统鲁棒矩阵加权融合稳态估值器

对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒融合稳态滤波问题.应用增广方法、去随机化方法和虚拟噪声技术,系统被转化为仅带不确定噪声方差的多模型多传感器系统.根据极大极小鲁棒估计原理,并应用按矩阵加权最优融合算法,提出了鲁棒局部和矩阵加权融合稳态卡尔曼估值器(预报器,滤波器和平滑器).应用增广噪声方法、非负定矩阵分解方法和李雅普诺夫方程方法,证明了估值器的鲁棒性.给出了鲁棒局部和矩阵加权融合稳态估值器之间的精度关系.应用于弹簧-质量-阻尼系统的一个仿真例子验证了所提出方法的有效性和正确性.