利索能及
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专利号: 2017103289591
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于自适应事件触发机制的非线性系统滤波器的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对具有随机非线性、乘性噪声和状态约束的非线性系统进行分析,建立该非线性系统的状态方程;建立的状态方程如下:上式中,xk为状态变量,yk为测量输出,ξik为乘性噪声,下标i=1,2,…,l,l为乘性噪声的序列数,ωk为过程和测量噪声,Ak,Aik,Ck,B1k,B2k为已知适维时变矩阵,f(k,xk)和g(k,xk)是随机非线性函数,k∈[0,N],N为有限步数;

状态变量xk的状态约束如下:

E{(Lkxk-dk)TQk-1(Lkxk-dk)}≤1上式中,E表示期望,Qk为已知正定矩阵,dk,Lk为已知系统参数,上式表明,系统状态变量xk被约束到一个超多面体内;

(2)设置自适应事件触发条件,根据自适应事件触发条件确定测量输出是否释放到滤波器;所述自适应事件触发条件:h(σk,ρk,yk)>0

其中,h(σk,ρk,yk)=σkTTσkk-ρkTykTTkρk, 下标ik是最新释放的测量值 的序数,k是当前的序数,Tk是待设计的权矩阵,且Tk为正定矩阵,ρk是自适应函数,λ>0, 且ρk的初始值ρ0满足(3)建立非线性系统的滤波器模型和系统误差模型;

(4)求解非线性系统的最优滤波器。

2.根据权利要求1所述基于自适应事件触发机制的非线性系统滤波器的设计方法,其特征在于,所述滤波器模型如下:上式中, 是状态变量xk的状态估计,Gk和Kk是待设计的滤波器参数;

所述系统误差模型如下:

上式中,ek为系统误差,

s为给定的正整数。

3.根据权利要求2所述基于自适应事件触发机制的非线性系统滤波器的设计方法,其特征在于,对于所有的线性干扰、乘性噪声和状态约束,存在一组正定矩阵Pk使系统误差ek满足如下概率约束:Pr{ek∈εk}>p

上式中,εk={ek|ekTPk-1ek≤1},p∈[0,1],Pr{·}表示事件“·”的发生概率;且对于给定的初始条件x0, 和P0满足以下初始条件:

4.根据权利要求3所述基于自适应事件触发机制的非线性系统滤波器的设计方法,其特征在于,在步骤(4)中,设置代价函数:Jk=tr(Pk)

上式中,tr(Pk)表示矩阵Pk的迹;

迭代求解代价函数Jk的最小值,则该最小Jk对应的滤波器即为最优滤波器。