非线性网络化系统事件触发状态估计研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaolch007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代通信技术的快速发展促使传统控制系统的结构不断发生变化,继而出现了网络与传统控制系统相结合的网络化控制系统(Networked Control Systems,简称为NCSs)。相比传统的控制系统,网络化控制系统虽具有灵活性好、共享性强等优势,但不可避免的也存在着诸多不确定性因素,如通信带宽受限、网络诱导时延、噪声相关性、网络攻击等。上述问题的存在使得针对网络化系统的状态估计研究更具挑战性。此外,传感器性能的大幅度提升也促使针对多传感器网络化系统的融合估计研究成为了一项重要研究内容。值得强调的是,在网络化控制系统中,由于被控对象的复杂性常常导致系统本身具有不同程度的非线性,这无疑增加了状态估计器的设计难度。本文针对网络化控制系统中存在的上述问题,设计了一系列基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,简称为UKF)技术的非线性滤波及融合估计算法,并分析了算法的估计性能。具体研究内容概述如下:首先,研究了一类过程噪声与量测噪声存在互相关性的非线性网络化系统事件触发状态估计问题。通过采用基于量测残差的事件触发传输机制,显著减少了无线网中过度的量测数据传输。鉴于系统过程噪声与量测噪声间存在一步相关性,设计了一种与噪声相关程度及触发阈值有关的无迹卡尔曼滤波形式的非线性滤波器,并进一步给出了确保估计误差协方差有上界的充分条件。其次,针对一类具有随机传输时延的多传感器非线性网络化系统,研究了事件触发分布式融合估计问题。对于每一个无线传输通道,利用基于量测残差的事件触发传输机制来减少过度的量测数据传输,并使用一个固定长度的缓存器暂存发生时延的量测数据。进一步基于序贯协方差插入融合策略,设计了一种分布式融合估计算法,并给出了确保融合估计误差协方差有界的充分条件。最后,研究了一类遭受干扰攻击的带宽受限多传感器非线性网络化系统随机事件触发分布式融合估计问题。对于每一个无线传输通道,引入一种随机Send-on-Delta(SoD)的事件触发传输机制减少智能传感器与局部估计器之间的通信次数。此外,利用斯坦伯格博弈框架分析了各智能传感器与智能攻击者之间的交互关系。进一步基于序贯快速协方差插入融合策略,设计了一种分布式融合估计算法,并给出了确保融合估计算法收敛的充分条件。
其他文献
随着全球新一轮科技革命的出现和产业的加速变革,创新驱动发展已成为企业提升竞争优势的核心战略,能够带来产业和市场双重变革的颠覆性技术创新是企业应对市场变化的重要举措
人类染色体核型分析在遗传病的检查、产前诊断和癌症病理分析等方面具有重要作用。染色体核型分析通过显微成像设备拍摄到细胞中染色体中期分裂时的图像,经过图像处理和模式
近二十年来,数字水印技术在多媒体版权保护和内容认证中有着广泛的应用。但普通水印算法在提取水印信息后,通常不能完全恢复原始图像。在对原始图像要求较高的军事、医疗和法律等领域,即使原始图像有轻微失真也是不允许的。可逆水印技术不仅可以像普通数学水印那样提取水印信息,而且可以无损地恢复原始图像。但是,现有可逆水印算法存在以下问题:(1)在基于预测误差扩展的算法中,一般选取整幅图像中出现频率最高的两个预测误
医疗器械行业一直是关乎国计民生的重点发展行业,近年来随着人口老龄化、经济社会的快速发展,再加上公共卫生事件频发,人们对该行业的关注度越来越高,且消费者的需求也越来越
大规模优化问题是一种具有高维度和高非线性的极具挑战性的优化问题。在处理此类问题时,传统优化算法依赖问题的数学性能而无法在合理时间内得到有效解,标准进化算法虽然能在
研究目的:抗磷脂综合征(anti-phospholipid syndrome,APS)等自身免疫性疾病被认为与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发生发展有关。其中,APS中主要的免疫复合物β2糖蛋白
党的十八大明确提出,到2020年实现全面建成小康社会宏伟目标,强调要深入推进新农村建设和扶贫开发,全面改善农村生产生活条件。党的十九大庄严宣告,确保到2020年我国现行标准
农机合作社作为一种农业机械化经营管理模式,直接影响着农业机械化发展速度与进程,也影响着经营者的经济效益与经营规模。尽管农机合作社在促进农业机械化发展中发挥了重要作用,成为当前我国农业机械化发展主体模式,但在运行与发展中仍然存在诸多不利因素制约甚至阻碍着合作社的进一步发展。因此,深入开展农机专业合作社调研分析,对提高农业机械化发展水平具有重要的理论与实际意义。德惠市是吉林省和全国的粮食主产区,是吉林
以往有关城市竞争力的研究主要是从单体城市视角展开,重视竞争而忽略其他关系对城市竞争力的影响,以城市网络视角进行研究的框架虽已初步建立,但仍有待完善,且对区域城市进行
随着互联网技术的快速发展,医疗信息化与智能化成为一个主流发展趋势。电子病历(EMR)作为医疗信息的重要载体,解决了传统纸质病历书写混乱、不易于传输和保存的问题,成为重要