具有极点约束的无偏H^∞滤波方法及应用.pdfVIP

维普资讯 2004年 第 18卷 第 4期 测 试 技 术 学 报 VoI_18 No．4 2004 (总第 5O期 ) JOURNALOFTESTANDMEASUREMENTTECHNOLOGY (Sum NO．50) 文章编号 ：1671—7449(2004)04—0347—04 具有极点约束的无偏 H∞滤波方法及应用 ． 李学军 2，陈 虹 (1．吉林大学 通信学院，吉林 长春 ；2．长春大学 电子信息工程学院 ，吉林 长春) 摘 要 ： 利用具有极点约束的无偏 H 滤波方法 ，设计一个稳定的线性无偏滤波器 ，使 由被估计对象和滤 波器组成的误差系统满足 _l7 _l。。y．在满足误差系统对外部扰动的抑制性能要求的同时，考虑系统的内 部动态特性 ，将极点配置在一个适当的区域 内．以连续搅拌反应釜 (CSTR)为例，在线性矩阵不等式 (IMI) 技术下 ，通过对系统中的可测量状态信息(温度)利用本文方法估计不可测量状态 (浓度 )．仿真结果表明，该 方法有较好的估计效果 ，能逼真地跟随系统中的状态变化 ，估计误差较小． 关键词： 线性矩阵不等式 ；极点构束 ；H。。滤波器 ；无偏条件；鲁捧性 中图分类号 ： TP273 文献标识码：A A M ethod ofUnbiasedH 。。Filteringwith Pole Constraintsand It’SApplication LIXue—jun。。。．CHENG Hong (1．CollegeofCommunicationEngineering．JilinUniversity，Changchun ，China； 2．CollegeofElectronicEngineering，ChangchunUniversity，Changchun ，China) Abstract： ThemethodofunbiasedH。。filteringwith poleconstraintsisgiven．A linearunbiased filter isobtainedbythemethodsuchthatthefilteringerrorsystem satisfiesll丁 ll)，．Withthefiltering error system satisfying therobustperformancewithin )，，the errorsystem dynamicsperformance is improved by constraining the poles in a suitable region． Taking the CSTR as an example，the unmeasurablevectors (densities)areestimatedbythemeasurablestatevectors(temperature)withthe LinearM atrixInequality technique，Theresultofsimulationshowsthatthemethodhasabettereffect． Itcanfollow thetracksofthestatechangingandtheerrorissmaller． Key words： linear matrix inequality； pole constraints； H。。 filter； unbiased condition； robust performance 长久以来，卡尔曼滤波方法得以长足发展，在技术上比较成熟且具有深远影响的估计方法[】矗]．然而卡 尔曼滤波方法存在许多限制条件，它要求系统和测量中的扰动有较好的统计特性，系统的数学模型必须精 确已知．否则这种状态估计有可能发散．针对实际系统中广泛存在的模型误差和噪声统计特性的不确定性 ， 学者们提出了H 滤波方法[3“]