一类线性离散时间结构随机跳变系统的逼近滤波算法

作者:方洋旺;王洪强;伍友利 刊名:控制理论与应用 上传者:张建新

【摘要】提出了具有条件马尔可夫跳变结构的离散时间随机系统的条件滤波方法,应用随机变结构系统的性质对滤波算法进行简化处理,并将后验概率密度函数用条件高斯函数来逼近,得到具有条件马尔可夫结构离散随机系统的逼近最优滤波算法,最后给出滤波算法的计算步骤并仿真验证了算法的正确性.

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第 26 卷第 8 期2009 年 8 月 控 制 理 论 与 应 用 Control Theory & Applications Vol. 26 No. 8 Aug. 2009 方洋旺, 王洪强, 伍友利 (空军工程大学 工程学院, 陕西西安 710038) 摘要: 提出了具有条件马尔可夫跳变结构的离散时间随机系统的条件滤波方法, 应用随机变结构系统的性质对滤波算法进行简化处理, 并将后验概率密度函数用条件高斯函数来逼近, 得到具有条件马尔可夫结构离散随机系统的逼近最优滤波算法, 最后给出滤波算法的计算步骤并仿真验证了算法的正确性. 关键词: 随机系统; 变结构系统; 条件马尔可夫结构; 逼近最优滤波中图分类号: TP271.74 文献标识码: A An approximate optimal filtering for discrete stochastic systems with conditional Markov structure FANG Yang-wang, WANG Hong-qiang, WU You-li (Engineering College, Air Force Engineering University, Xi’an Shaanxi 710038, China) Abstract: A conditional filtering algorithm is presented for a discrete stochastic system with conditional Markov struc-ture. This filtering algorithm is simplified by making use of the variable-structure character of the stochastic system; and the posterior probability density function is approximated by a Gaussian function. Thus, an optimal filtering for condi-tional Markov structure discrete stochastic is obtained. The computation process of this filtering algorithm is given; and its effectiveness is shown by simulation results. Key words: stochastic system; variable structure system; conditional Markov structure; approach optimal filtering : 1000−8152(2009)08−0889−04 1 (Introduction) 人们通过大量的研究发现, 在工程实际问题中存在着大量的动力学系统, 由于随机突变现象引起系统的跳变, 诸如互联子系统的变化, 环境条件等的突变、系统元件的故障、参数的改变等等, 而这种随机变化的规律通常遵循Markov过程的变化规律[1]. 具有上述特征的系统, 一般来讲既包含了连续的系统状态, 又包含了跳变的结构状态, 故此类系统又称为随机跳变系统. 目前, 结构随机跳变系统在飞行器控制、通信技术、机器人技术以及其他领域都具有广泛的应用[2∼4], 深入研究此类系统的有效的辨识、状态估计与控制方法,

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