連續(xù)切換系統(tǒng)的濾波問題的研究.pdf

1、混雜動態(tài)系統(tǒng)的概念在近二十年被提出后就引起了自動控制界理論與工程方面研究的極大興趣和廣泛關(guān)注，切換系統(tǒng)的發(fā)展可以被認(rèn)為是隨著對混雜系統(tǒng)的研究而逐漸開展的。切換混雜系統(tǒng)是理論與工程研究中復(fù)雜系統(tǒng)里面典型的一類，連續(xù)切換系統(tǒng)是切換系統(tǒng)中對應(yīng)離散切換系統(tǒng)的一類，連續(xù)切換系統(tǒng)的有限個子系統(tǒng)是連續(xù)時間動態(tài)，在切換信號的作用下不同時間對應(yīng)不同的模態(tài)。濾波問題是一個應(yīng)用性非常廣泛的基本研究問題，濾波問題的本質(zhì)是對帶有噪聲測量輸入的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，是信號

2、與數(shù)據(jù)處理中的一個重要問題。由于在工程實(shí)際中，白噪聲干擾比較常見，所以本文研究的展開主要是圍繞噪聲是白噪聲來研究對幾種不同連續(xù)切換系統(tǒng)的濾波估計(jì)問題。
　　文章起始先給出連續(xù)切換系統(tǒng)濾波問題研究的背景和意義，并對已有研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析。文章主體部分主要由三部分展開：第一部分首先對一般的連續(xù)切換系統(tǒng)做卡爾曼濾波器的設(shè)計(jì)，由離散卡爾曼濾波五步遞推算法推廣到連續(xù)時間切換系統(tǒng)進(jìn)行卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)，最后給出濾波誤差收斂性和濾波穩(wěn)定性的充

3、分條件，并給出數(shù)值仿真實(shí)例來證實(shí)卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)有效性。第二部分對連續(xù)切換系統(tǒng)加入?yún)?shù)不確定性，由于卡爾曼濾波對于參數(shù)的局限性，參數(shù)變化會導(dǎo)致最優(yōu)性破壞，所以對帶時變參數(shù)不確定性的連續(xù)切換系統(tǒng)進(jìn)行方差有界的濾波，給出相關(guān)定理及證明來設(shè)計(jì)一個濾波器，既能夠保證濾波誤差動態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并且能夠保證濾波誤差方差有一個上界，最后給出一個數(shù)值算例來證實(shí)設(shè)計(jì)的有效性。第三部分考慮隨機(jī)因素，將隨機(jī)系統(tǒng)結(jié)合切換系統(tǒng)來考慮，分析切換隨機(jī)系統(tǒng)的H2濾波問題