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本文用时滞分解的方法研究一类含有不确定参数的时变时滞离散奇异马尔可夫跳跃系统的H∞滤波器设计问题。在该方法中时滞区间将分解成两个区间,通过研究在每个子区间上的李雅普诺夫函数,来解决系统稳定性问题。
考虑如下形式的离散时滞奇异马尔可夫跳跃系统;
其中xk∈Rn是该系统的状态向量,yk∈Rm是系统的量测输出,zk∈Rg是系统的估计输出,ωk∈Rq是系统干扰且ωk∈l2[0,∞),dk是时变时滞满足0<d1≤dk≤d2,d1,d2是正整数,φ(k)是初始条件,{rk,k≥0}是马尔可夫链且在有限空间φ={1,2,….N}中取值,转移概率为
E∈Rn×n是奇异矩阵,rank(E)=r<n,对每一个rk∈φ,我们有
其中A(rk),Ad(rk),C(rk),Cd(rk),L(rk)是已知适维常矩阵,δA(rk),δAd(rk),δC(rk),δCd(rk)是满足范数有界的不确定量。
本文设计如下形式的滤波器:
使得系统(1)和滤波器(3)构成的动态误差系统是正则、因果、随机稳定且满足干扰衰减指数γ。
本文结构如下:
第一章介绍了奇异系统及奇异Markov系统的研究现状。
第二章利用系统受限等价变换并引入新的状态变量,将系统(1)转换为标准马尔可夫跳跃系统,证明了两种系统H∞滤波问题的等价性,从而将问题转化为标准马尔可夫跳跃系统的H∞滤波问题。
第三章用时滞分解的方法构造李雅普诺夫函数,给出了系统随机稳定的充分条件。
第四章应用第三章的结论,讨论的系统的H∞滤波器设计问题。将滤波器设计问题转化为线性矩阵不等式求解问题,以线性矩阵不等式的形式给出了H∞滤波器存在的充分条件,并得到滤波器参数的具体形式。
第五章给出了一个数值实例说明了给定算法的有效性。