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不确定噪声方差定常系统保性能鲁棒Kalman滤波器 被引量:5
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作者 杨智博 杨春山 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期446-452,共7页
对带不确定噪声方差线性定常系统鲁棒Kalman滤波,提出一般的统一的保性能鲁棒性概念.用Lyapunov方程方法,提出两类保性能极大极小鲁棒稳态Kalman滤波器.一类是寻求不确定噪声方差最大扰动域(鲁棒域),使得对于扰动域内的所有扰动,确保系... 对带不确定噪声方差线性定常系统鲁棒Kalman滤波,提出一般的统一的保性能鲁棒性概念.用Lyapunov方程方法,提出两类保性能极大极小鲁棒稳态Kalman滤波器.一类是寻求不确定噪声方差最大扰动域(鲁棒域),使得对于扰动域内的所有扰动,确保系统滤波精度偏差的最大下界是零,最小上界是所预置的精度偏差指标;另一类是在预置噪声方差有界扰动域内,寻求滤波精度偏差的最大下界和最小上界.通过引入不确定噪声方差扰动的参数化表示,问题转化为相应的非线性与线性最优化问题,可分别用Lagrange乘数法和线性规划(LP)方法求解.应用于跟踪系统的仿真例子验证了所提结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定噪声方差 极大极小鲁棒Kalman滤波器 保性能鲁棒性 Lyapunov方程方法
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带丢失观测和不确定噪声方差系统改进的鲁棒协方差交叉融合稳态Kalman滤波器 被引量:3
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作者 王雪梅 刘文强 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期973-979,共7页
对带丢失观测和不确定噪声方差的线性定常多传感器系统,引入虚拟噪声将原系统转化为仅带不确定噪声方差的系统.根据极大极小鲁棒估值原理,用Lyapunov方程方法提出局部鲁棒稳态Kalman滤波器及其实际方差最小上界,并利用保守的局部滤波误... 对带丢失观测和不确定噪声方差的线性定常多传感器系统,引入虚拟噪声将原系统转化为仅带不确定噪声方差的系统.根据极大极小鲁棒估值原理,用Lyapunov方程方法提出局部鲁棒稳态Kalman滤波器及其实际方差最小上界,并利用保守的局部滤波误差互协方差,提出一种改进的鲁棒协方差交叉(covariance intersection,CI)融合稳态Kalman滤波器及其实际方差最小上界.证明了所提出的鲁棒局部和融合滤波器的鲁棒性,并证明了改进的CI融合器鲁棒精度高于原始CI融合鲁棒精度,且高于每个局部滤波器的鲁棒精度.一个仿真例子验证所提出结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 多传感器系统 不确定噪声方差 丢失观测 方差交叉(CI)融合 极大极小鲁棒Kalman滤波器 Lyapunov方程方法
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带不确定方差乘性和加性噪声系统鲁棒加权融合稳态Kalman估值器 被引量:5
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作者 杨智博 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期547-556,共10页
本文研究带不确定方差乘性和加性噪声和带状态相依及噪声相依乘性噪声的多传感器系统鲁棒加权融合估计问题.通过引入虚拟噪声补偿乘性噪声的不确定性,将原系统化为带确定参数和不确定加性噪声方差的系统,进而利用Lyapunov方程方法提出... 本文研究带不确定方差乘性和加性噪声和带状态相依及噪声相依乘性噪声的多传感器系统鲁棒加权融合估计问题.通过引入虚拟噪声补偿乘性噪声的不确定性,将原系统化为带确定参数和不确定加性噪声方差的系统,进而利用Lyapunov方程方法提出在统一框架下的按对角阵加权融合极大极小鲁棒稳态Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),其中基于预报器设计滤波器和平滑器,并给出每个融合器的实际估值误差方差的最小上界.证明了融合器的鲁棒精度高于每个局部估值器的鲁棒精度.应用于不间断电源(uninterruptible power system,UPS)系统鲁棒融合滤波的仿真例子说明了所提结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 乘性噪声 不确定噪声方差 加权融合 极大极小鲁棒Kalman估值器 Lyapunov方程方法 虚拟噪声方法
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具有噪声方差及多种网络诱导不确定系统鲁棒Kalman估计 被引量:4
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作者 杨春山 经本钦 +1 位作者 刘政 王建琦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1607-1618,共12页
对不确定噪声方差乘性噪声,同时带观测缺失、丢包和一步随机观测滞后三种网络诱导特征的混合不确定网络化系统,应用带虚拟噪声的扩维方法和去随机参数方法,将其转化为带不确定虚拟噪声方差的时变系统.基于极大极小鲁棒估计原理,对带虚... 对不确定噪声方差乘性噪声,同时带观测缺失、丢包和一步随机观测滞后三种网络诱导特征的混合不确定网络化系统,应用带虚拟噪声的扩维方法和去随机参数方法,将其转化为带不确定虚拟噪声方差的时变系统.基于极大极小鲁棒估计原理,对带虚拟噪声方差保守上界的最坏情形系统,设计了鲁棒时变和稳态Kalman估值器.对所有容许的不确定性,保证实际Kalman估计误差方差有最小上界.应用扩展的Lyapunov方程方法和矩阵分解方法证明了所设计估值器的鲁棒性.证明了实际和保守估值器的精度关系,以及时变和稳态估值器间的按实现收敛性.应用于F-404航空发动机系统的仿真验证了所提出结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定噪声方差 乘性噪声 多网络诱导特征 扩展Lyapunov方程方法 极大极小鲁棒估计方法
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不确定系统鲁棒稳态白噪声反卷积平滑器 被引量:1
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作者 刘文强 王雪梅 邓自立 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2696-2700,共5页
对于带不确定噪声方差的线性离散时不变随机系统,根据极大极小鲁棒估计原理,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,应用Kalman滤波和最优白噪声估计理论,提出了一种鲁棒稳态白噪声反卷积平滑器。对于所有容许的不确定噪声方差,保... 对于带不确定噪声方差的线性离散时不变随机系统,根据极大极小鲁棒估计原理,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,应用Kalman滤波和最优白噪声估计理论,提出了一种鲁棒稳态白噪声反卷积平滑器。对于所有容许的不确定噪声方差,保证它的实际平滑误差方差阵有一个最小上界。基于Lyapunov方程方法证明了它的鲁棒性和鲁棒精度关系。一个数值仿真例子验证了所提出结果的正确性和有效性。 展开更多
关键词 不确定噪声方差 噪声反卷积 鲁棒性 Lyapunov方程方法
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面向跟踪系统的多传感器信息融合鲁棒保性能协方差交叉Kalman估计方法 被引量:6
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作者 杨智博 杨春山 邓自立 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1627-1636,共10页
对带不确定方差线性相关白噪声的多传感器系统,根据极大极小鲁棒估计原理,用Lyapunov方程方法,基于不确定噪声方差扰动的参数化表示法提出两类鲁棒保性能协方差交叉(CI)融合Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),给出其精度偏差的最大... 对带不确定方差线性相关白噪声的多传感器系统,根据极大极小鲁棒估计原理,用Lyapunov方程方法,基于不确定噪声方差扰动的参数化表示法提出两类鲁棒保性能协方差交叉(CI)融合Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),给出其精度偏差的最大下界和最小上界.证明了保性能CI融合器的鲁棒精度高于原始CI融合器的鲁棒精度,且高于每个局部估值器的鲁棒精度,并用协方差椭圆给出精度关系的几何解释.一个跟踪系统的仿真例子验证了所提方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定噪声方差 线性相关噪声 方差交叉融合 Lyapunov方程方法 跟踪系统
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网络化不确定系统集中式融合鲁棒稳态估值器 被引量:1
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作者 陶贵丽 李爽 刘文强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1466-1478,共13页
对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、... 对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、相同过程和观测噪声的集中式融合系统.应用去随机化方法和虚拟噪声技术,系统进一步转化为仅带不确定噪声方差的集中式融合系统.根据极大极小鲁棒估计原理,本文提出了鲁棒集中式融合稳态Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),证明了所提出的集中式融合估值器的鲁棒性,给出了鲁棒局部与集中式融合估值器之间的精度关系.本文提出了应用于多传感器多通道滑动平均(MA)信号估计的一个实例,给出了相应的鲁棒局部和集中式融合信号估值器.仿真实验验证了所提出方法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 集中式融合 鲁棒稳态估值器 一步随机滞后 丢包 不确定噪声方差 极大极小鲁棒估计原理
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