[01394154]网络化马尔可夫切换奇异系统有限时间能量-峰值滤波器的统一设计方法

鲁棒控制理论的研究日新月异,内容涵盖线性和非线性系统,从确定性系统到随机系统,由整数阶延拓至分数阶。正如《中国制造2025》白皮书中所述,未来随着新一代信息技术与制造业的深度融合,制造业生产方式将趋向智能化和网络化。技术发展的日新月异将颠覆旧有的制造模式,这将对现有的鲁棒控制理论提出新的挑战。因此,研究者们对自动控制系统的研究必须向广度和深度延伸,如何针对实际的复杂动态系统,寻求建立更有效可靠的鲁棒控制理论体系成为研究热点。近年来,国内外学者从不同研究角度提出了有价值的分析和设计方法。但是,应用鲁棒控制理论,针对实际的复杂系统,进行系统深入的分析、控制器和滤波器设计仍然是具有挑战性的关键科学问题。 该成果围绕上述关键科学问题,在课题组的努力下,针对一类网络化奇异马尔可夫切换离散系统,研究有限时间能量-峰值滤波问题。系统模态信息通过不可靠的通信链路传输,其中丢包现象,滤波器所需要的模态信息和滤波器模态与系统模态之间的异步现象都是随机发生的,此类随机现象由某些伯努利分布的白噪声序列描述。主要目的是设计统一的滤波器,包括模态无关滤波器,模态相关滤波器和异步滤波器,使得估计误差系统是有限时间有界的,同时在考虑这些随机现象的情况下,满足固定的能量-峰值性能指标要求。利用概率依赖的李雅普诺夫函数,确保所提问题存在可行解决方案的一些充分条件被建立。进一步,借助新颖的简单矩阵解耦方法,可以获得滤波器增益。最后,采用数值示例并通过仿真展示本文所提方法的适用性。