時(shí)滯系統(tǒng)的協(xié)方差交叉融合估計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著對(duì)多傳感器信息融合這一技術(shù)的深入研究，時(shí)滯系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題已經(jīng)引起越來(lái)越多的關(guān)注。在多傳感器系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)本身固有的原因或者是元器件老化等不可靠外界因素的存在，很多時(shí)候時(shí)滯都是不可避免的。如果控制系統(tǒng)中含有時(shí)滯，則相當(dāng)于加入了額外的相移，這將導(dǎo)致控制系統(tǒng)趨向于不穩(wěn)定，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)的控制性能有著極為不利的影響。特別是因?yàn)闀r(shí)滯的存在，使得在進(jìn)行多傳感器信息融合時(shí)，局部傳感器間的互協(xié)方差陣的計(jì)算尤為復(fù)雜。為了減小融合算法的復(fù)雜性

2、，可以使用僅基于局部狀態(tài)估計(jì)及其對(duì)應(yīng)的誤差方差陣的SCI融合估計(jì)算法。因?yàn)楸苊饬司植總鞲衅鏖g的互協(xié)方差陣的計(jì)算，SCI融合估計(jì)算法是一種保守的融合估值方法，但可以顯著地減小計(jì)算負(fù)擔(dān)。
　　本文在射影定理和線性最小方差準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，對(duì)多時(shí)滯多傳感器系統(tǒng)，利用SCI融合估計(jì)算法進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的融合估計(jì)，主要研究?jī)?nèi)容包含如下的幾個(gè)方面:
　　首先，分別針對(duì)帶不相關(guān)噪聲的觀測(cè)滯后多傳感器系統(tǒng)、帶相關(guān)噪聲的狀態(tài)滯后多傳感器系統(tǒng)和帶有色噪

3、聲的狀態(tài)滯后多傳感器系統(tǒng)，基于已有的局部狀態(tài)估計(jì)器，分別給出了系統(tǒng)的SCI融合狀態(tài)估計(jì)，避開(kāi)了傳感器間的互協(xié)方差的計(jì)算，與按矩陣加權(quán)的分布式融合估計(jì)器相比，可顯著地減小計(jì)算負(fù)擔(dān)，并得到一致性融合估計(jì)。
　　然后，對(duì)帶有不相關(guān)噪聲的觀測(cè)滯后多傳感器系統(tǒng)，運(yùn)用現(xiàn)代時(shí)間序列方法，根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，利用左素分解和Gevers-Wouters算法進(jìn)行ARMA新息模型的推導(dǎo)，將系統(tǒng)中存在的觀測(cè)時(shí)滯自然地嵌入其中。利用射影定理推導(dǎo)局部傳感

4、器的非遞推Kalman濾波器表達(dá)式及其對(duì)應(yīng)的估計(jì)誤差方差陣，并基于統(tǒng)一的穩(wěn)態(tài)白噪聲估計(jì)理論，利用SCI融合估計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶觀測(cè)滯后多傳感器系統(tǒng)的融合濾波器設(shè)計(jì)。將現(xiàn)代時(shí)間序列方法與SCI融合估計(jì)算法相結(jié)合，對(duì)多時(shí)滯多傳感器系統(tǒng)的研究有重要意義。
　　最后，在前文研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)多傳感器系統(tǒng)的兩段式融合估計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的SCI融合估計(jì)。在第一段融合中心，將局部傳感器根據(jù)相似的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分組，每組傳感器將它們的觀測(cè)信息發(fā)送到相