基于Roesser模型的二維離散系統(tǒng)H∞濾波研究.pdf

1、二維離散系統(tǒng)的H∞濾波是將魯棒控制設(shè)計(jì)中引入的性能指標(biāo) H∞范數(shù)應(yīng)用于濾波，以解決系統(tǒng)中存在的各種不確定性問題。因?yàn)橄到y(tǒng)存在進(jìn)程噪聲和測(cè)量噪聲，或者系統(tǒng)自身存在著參數(shù)不確定性，設(shè)計(jì)穩(wěn)定、具備更小保守性的濾波器就顯得尤為重要。魯棒控制理論是處理不確定性問題的有力工具，H∞控制理論是目前解決魯棒控制問題比較完善的理論體系?？刂婆c濾波是對(duì)偶問題，H∞濾波問題是在H∞標(biāo)準(zhǔn)控制問題基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，可以說(shuō)H∞濾波問題是一個(gè)特殊的H∞控制問題。二維

2、離散系統(tǒng)模型有Attasi模型、FM模型和Roesser等，本文主要研究基于Roesser模型的二維離散系統(tǒng)H∞濾波問題，目的是設(shè)計(jì)兩種形式的H∞濾波器使任意能量有界噪聲輸入可以衰減到一定水平。
　　本文首先對(duì)Roesser模型的建立過程及一些相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)介紹，給出了二維離散系統(tǒng)系統(tǒng)可以進(jìn)行濾波的充分條件。其次，深入探討了二維離散系統(tǒng)的H∞濾波效果，設(shè)計(jì)了可以確保噪聲衰減到一定水平的濾波器。這里，分別研究了基于觀測(cè)器的H∞

3、濾波器和一般形式的H∞濾波器。針對(duì)基于觀測(cè)器的H∞濾波器的設(shè)計(jì)給出了兩種方案，線性矩陣不等式方法和黎卡提不等式方法。其原理基本相同，但在計(jì)算能力上，線性矩陣不等式方法更加優(yōu)于黎卡提不等式方法。針對(duì)一般形式的H∞濾波器，可以采用線性矩陣不等式方法的兩個(gè)定理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　本文在MATLAB仿真環(huán)境下，對(duì)兩種形式的濾波器通過圖像處理的相關(guān)實(shí)例進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，一般形式的H∞濾波器的濾波效果明顯優(yōu)于基于觀測(cè)器的H∞濾波器，具有較好的噪音