635 浏览测量衰减下基于通信协议的非线性系统分布式滤波
摘要：传感器网络因其造价低廉、易于维护、可靠性高的优点无论在民用还是军用领域都应用广泛。值得关注的是,传感器的测量信号在传输过程中极易受到不稳定信道的干扰导致测量衰减,影响系统的性能。另外,如果大量数据同时传输,不仅会占用公共网络资源,而且还容易影响传输效果和滤波性能。因此,研究测量衰减下基于通讯协议的非线性系统的分布式滤波问题,既具有重要的理论意义又具有实际应用价值。本文将针对测量衰减下基于通信协议的非线性系统分布式滤波展开研究,并考虑众多实际工程实践中的影响因素,如:网络化现象、量化影响、网络攻击、切换拓扑、饱和现象、非线性干扰等。主要内容如下:第一部分为绪论,主要介绍基于传感器网络的分布式滤波、网络化现象与量化影响、网络攻击和切换拓扑、网络通讯协议、饱和现象,以及相应的国内外研究现状。第二部分研究一类非线性系统在测量衰减及量化输出下的事件触发分布式H∞滤波问题。首先,提出一个描述受测量衰减、量化输出、传感器饱和影响的测量输出模型。其次,引入事件触发协议,为每个传感器节点建立一个分布式事件触发滤波器。然后,基于Lyapunov稳定性理论和随机分析方法,分析滤波误差系统的均方指数稳定性及H∞性能。最后,通过求解一组线性矩阵不等式得到滤波器的增益。第三部分研究一类状态饱和非线性系统在时变测量衰减及欺骗攻击下的事件触发分布式安全滤波问题。首先,利用齐次马尔可夫链刻画测量衰减函数概率特征的跳变,并采用伯努利随机序列描述欺骗攻击的随机发生。其次,提出一个分布式事件触发安全滤波器结构。然后,利用Lyapunov函数对滤波误差系统的H∞性能进行分析。最后,通过求解凸优化问题给出所设计滤波器的增益。第四部分研究一类随机发生非线性的系统在Rice测量衰减及切换拓扑下基于Round-Robin协议的分布式耗散滤波问题。首先,利用Rice衰减模型对传感器的测量输出进行描述,并且采用一组右连续的信号给出拓扑的切换规则。其次,提出一个基于Rice衰减与Round-Robin协议的分布式耗散滤波器结构。然后,通过构造Lyapunov函数,利用平均驻留时间法、线性矩阵不等式技术,给出增广系统严格耗散的充分条件。最后,通过矩阵变换建立分布式耗散滤波器的设计方法。第五部分是总结与展望,总结了本文的研究成果,并对未来的研究工作进行了展望。
关键词：分布式滤波;测量衰减;
文章目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 基于传感器网络的分布式滤波
1.2.2 网络化现象及量化影响
1.2.3 网络攻击和切换拓扑
1.2.4 网络通讯协议
1.2.5 饱和现象
1.3 本文主要研究内容
1.4 符号说明
第二章 测量衰减及量化输出下非线性系统的事件触发分布式H_∞滤波
2.1 引言
2.2 问题描述
2.3 H_∞性能分析
2.4 分布式H_∞滤波器设计
2.5 数值例子
2.6 本章小结
第三章 时变测量衰减下状态饱和非线性系统的事件触发分布式安全滤波 #
3.1 引言
3.2 问题描述
3.3 H_∞性能分析
3.4 分布式H_∞滤波器设计
3.5 数值例子
3.6 本章小结
第四章 Rice测量衰减和切换拓扑下非线性系统基于RR协议的分布式耗散滤波
4.1 引言
4.2 问题描述
4.3 耗散性分析
4.4 分布式耗散滤波器设计
4.5 数值例子
4.6 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
第六章 致谢
参考文献
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