基于奇异值分解的多通道带乘性噪声系统的最优滤波算法

提出 1种基于奇异值分解 (SVD)的多通道带乘性噪声系统的最优滤波方法。该方法基于多通道带乘性噪声系统的最优滤波理论[1] ,利用奇异值分解作为工具 ,将原算法中的协方差矩阵P进行奇异值分解 ,可以在一定程度上避免在递推过程中 ,由于计算误差和舍入误差的积累而引起的协方差矩阵P失去对称性 ,因而导致算法失效的问题。在保证算法在线性最小方差意义下为最优的同时 ,具有很好的数值稳定性和鲁棒性。仿真中对改进后算法和原算法估计效果做了对比 ,仿真结果证明了本文方法的有效性。     

多通道带乘性噪声系统的分部滤波算法

针对多通道观测环境下带乘性噪声系统的最优滤波问题,提出了1种状态最优滤波的分部算法。分部估计方法将状态估计分解为标称滤波估计和余项估计2项相加的形式。该算法在线性最小方差意义下是最优的。仿真实例表明,分部算法的鲁棒性更强,对系统初值的改变具有更强的适应能力。     

复杂多通道带乘性噪声系统的最优固定域平滑算法

研究 1种在更弱的乘性噪声限制条件下系统的状态最优估计算法。在最优滤波算法的基础上 ,进一步给出了在线性最小方差意义下最优的固定域平滑算法。针对该算法所进行的仿真研究已表明该算法的有效性     

通道特性相关时带乘性噪声系统的最优滤波

针对石油地震勘探、通讯工程、水声探测等许多实际应用领域 ,该文研究 1种在更弱的乘性噪声限制条件下系统的最优状态滤波 ,就乘性噪声矩阵为一般随机矩阵且各观测通道乘性噪声在同时刻相关的情形 ,给出了在线性最小方差意义下的状态最优滤波算法。针对该算法还进行了仿真研究 ,仿真结果表明了该算法的有效性。     

一类具有等式约束的带乘性噪声系统的最优滤波算法

针对动态数据处理领域观测方程中存在乘性噪声的情况,提出在乘性噪声系统中状态附等式约束的一套滤波算法。该算法首先通过把观测向量进行扩维,然后基于投影定理进行滤波求解得到基于线性最小方差的最优滤波算法。通过与基于最优化理论的方法求解得到的算法进行对比分析及仿真对比验证了该算法的有效性。     

多尺度带乘性噪声系统的最优状态平滑算法

针对多尺度带乘性噪声系统,在多尺度最优滤波融合的基础上,进行状态最优固定域平滑算法的研究.通过推广得到的平滑算法需要大量的局部传感器参数,而分布式多尺度滤波融合后不能保留这些信息.针对这一弊端对算法进行改进,推导出仅使用融合后的一步预测及滤波值的平滑算法.该算法在线性最小方差意义下是最优的.计算机仿真验证了算法的可行性.     

复杂多通道带乘性噪声系统的逆向滤波及单向反褶积算法

针对石油地震勘探、水下目标探测和语音处理等许多实际应用领域,在乘性噪声为一般随机矩阵的情形下,给出了在线性最小方差意义下的逆向最优滤波及单向最优反褶积算法.并对该算法进行了仿真研究,仿真结果表明了该算法的有效性.     

多传感器观测下带乘性噪声系统的逆向滤波与反褶积融合算法

针对多传感器观测环境下带乘性噪声系统的逆向最优滤波与反褶积融合估计问题 ,本文提出了 1种基于极大似然准则的最优融合算法。该算法中各单传感器间并行计算 ,并且融合中心与单传感器处理中心间无反向通讯 ,因而执行效率较高。仿真表明 ,该融合算法产生的逆向滤波与反褶积比单传感器处理结果有较明显提高     

带乘性噪声附等式约束的非线性系统滤波算法

随着控制理论与计算机的飞速发展,非线性滤波已在各领域得到广泛应用。本文针对一类带乘性噪声附等式约束非线性系统,提出了一种状态滤波算法。该算法首先将状态方程和观测方程分别通过泰勒公式展开,得到新的带乘性噪声附等式约束的线性系统模型,然后通过最优观测的方法将观测方程扩维,再基于投影定理进行求解得到滤波算法,最后通过仿真验证了算法的有效性。     

噪声相关时多通道带乘性噪声系统最优滤波

针对多通道乘性噪声系统问题的实际需要 ,推广 Rajasekaran滤波算法 ,利用线性最小方差的概念和投影公式 ,导出含有乘性噪声统计特性参数阵特殊乘法运算的新息协方差矩阵 ,并利用这个中间矩阵 ,在观测为多通道 ,且各个通道的乘性噪声不同 ,以及系统的动态噪声和观测噪声同时刻相关的情况下 ,导出状态递推滤波算法 ,该算法在线性最小方差意义下是最优的。并对该算法进行仿真研究 ,仿真结果表明了该算法的有效性     

具有匹配不确定的奇异摄动系统的鲁棒控制

对于同时具有结构匹配不确定和系统不确定量的奇异摄动系统，利用Lyapunov稳定性理论进行了鲁棒性研究。给出了1个理想奇异摄动系统的稳定鲁棒控制也是不确定奇异摄动系统稳定控制的稳定条件和鲁棒界，讨论了鲁棒界及其随参数变化的变化范围。本文是王宪杰，高存臣已有结果的推广。     

带乘性噪声广义系统状态最优估计算法

针对带乘性噪声广义系统,提出1种在线性最小方差意义下的状态最优估计算法.首先,采用标准分解将系统变换为2个子系统;其次,通过估计子系统的状态,获得原系统的状态最优滤波.同时,算法还给出了动态噪声与量测噪声的估计.仿真结果表明了该算法的有效性.     

线性关联滞后广义大系统的变结构控制

研究了一类线性关联滞后广义大系统的变结构控制综合问题.首先根据系统的结构和控制输入的特定形式,引入了1种新的受限系统等价分解形式,把每个子系统分解成2个低维的动态子系统：1个是不带控制项的线性关联微分差分系统,另1个是带有控制项的线性关联差分系统.然后设计了带有积分动态补偿器的切换函数, 给出了滑动模渐近稳定的充分条件.最后设计了可以保证系统的解的轨迹到达切换流形的多层分散变结构控制.这种控制对物理上分散等类型的线性关联滞后广义系统是合理的有效的.     

带乘性噪声广义系统的观测噪声最优估计算法

研究带乘性噪声广义系统的观测噪声最优估计问题。在假设系统正则的情况下,针对乘性噪声为一般随机矩阵即各观测通道乘性噪声同时刻相关的情况,通过受限等价变换和状态扩维的方法,给出了线性最小方差意义下的观测噪声最优滤波算法和最优平滑估计算法。数字仿真结果表明了算法的有效性。     

时滞广义时变系统的渐近稳定与镇定

研究了时滞广义时变系统的渐近稳定和镇定问题。首先利用相关不等式,通过建立Lyapunov方程,给出了1个时滞广义时变系统无脉冲、渐近稳定性的充分条件。然后,基于这一工作,利用Riccati方程,进一步研究了时滞广义时变系统的镇定问题。最后,举例说明该结论的可行性。     

带乘性噪声广义系统多传感器最优滤波融合算法

研究带乘性噪声广义系统的多传感器信息融合状态估计问题。在系统正则的假设条件下,通过受限等价变换将广义系统变换为2个降阶子系统,进而将针对原系统的信息融合状态估计转化为2个耦合的非广义子系统的多传感器信息融合状态估计,然后分别推导出集中式与分布式滤波融合算法,这2种算法在数学上完全等价,均在线性最小方差意义下最优。考虑到分布式滤波融合算法的优点,重点讨论了该算法,仿真实验验证了该融合算法的有效性。     

基于约当分解的带乘性噪声广义系统状态最优滤波算法

运用矩阵约当分解,将一类带乘性噪声广义离散随机线性系统转化为带乘性噪声正常系统,并给出其在线性最小方差意义下的状态最优滤波算法。仿真结果验证该算法的有效性。     

一类带乘性噪声2-D奇异系统的滤波算法

针对一类带乘性噪声2-D奇异系统的Roesser模型,提出了一种状态滤波算法。该算法首先对无跳跃模的2-D奇异Roesser模型进行等价变换,变换为2个降阶的子系统,其中子系统一可继续变换为易于处理的动态噪声和量测噪声在同一坐标点相关的非奇异带乘性噪声FM-Ⅱ模型;然后基于正交投影定理,得到了带乘性噪声2-D奇异Roesser模型的状态滤波算法,同时得到了带乘性噪声2-D FM-Ⅱ模型的状态滤波算法。上述算法在线性最小方差意义下是最优的,仿真验证了算法的有效性。     

A Singular Perturbation Method for Parametric Investigation on J-lay Installation of Deepwater Pipelines

The maximum bending moment or curvature in the neighborhood of the touch down point (TDP) and the maximum tension at the top are two key parameters to be controlled during deepwater J-lay installation in order to ensure the safety of the pipe-laying operation and the normal operation of the pipelines. In this paper, the non-linear governing differential equation for getting the two parameters during J-lay installation is proposed and solved by use of singular perturbation technique, from which the asymptotic expression of stiffened catenary is obtained and the theoretical expression of its static geometric configuration as well as axial tension and bending moment is derived. Finite element results are applied to verify this method. Parametric investigation is conducted to analyze the influences of the seabed slope, unit weight, flexural stiffness, water depth, and the pipe-laying tower angle on the maximum tension and moment of pipeline by this method, and the results show how to control the installation process by changing individual parameters.