基于状态估计误差协方差矩阵最小化的双线性系统状态估计

张,肖丁,冯杨二福(2019)通过最小化状态估计误差的协方差矩阵对双线性系统进行状态估计。 国际自适应控制与信号处理杂志, 33 (7).第1157-1173页。国际标准刊号0890-6327(https://doi.org/10.1002/acs.3027)

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摘要

本文研究了双线性系统在扰动作用下的状态估计问题。标准卡尔曼滤波器被公认为线性系统的最佳状态估计器,但它不适用于双线性系统。众所周知,基于泰勒展开,提出了扩展卡尔曼滤波器(EKF)来线性化非线性模型。本文证明了EKF方法不适用于双线性系统,因为双线性系统的线性化方法不能描述所考虑系统的行为。因此,本文通过最小化状态估计误差的协方差矩阵,提出了一种单输入单输出双线性系统的状态滤波方法。此外,将状态估计算法扩展到多输入-多输出双线性系统。性能分析表明,状态估计可以跟踪真实状态。最后,数值算例说明了该方法的具体性能。

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张、肖,丁,冯杨二福 ORCID标志ORCID代码:https://orcid.org/0000-0003-1813-5950;