网络系统H_∞滤波：延迟、丢包与随机非线性

"该资源是一篇发表在IEEE SENSORS JOURNAL (第16卷，第12期，2016年6月15日)的研究论文，探讨了针对基于网络系统的H_∞滤波问题，这些系统在运行中面临测量延迟、数据包丢失以及随机变化的非线性挑战。论文作者为Xiu-Ying Li和Shu-Li Sun，他们都是IEEE的资深会员。" 在现代自动化和控制系统中，基于网络的系统已经变得越来越普遍，但随之而来的是网络环境带来的各种问题，如通信延迟、数据包丢失以及由网络引起的非线性变化。本文专注于解决这些问题的H_∞滤波技术，这是一种在保证系统性能的同时，对不确定性和干扰具有鲁棒性的滤波方法。 论文首先介绍了问题背景，即系统中的非线性是由伯努利切换的白噪声序列引起的，并且传感器测量数据在通过网络传输到远程滤波器的过程中可能会受到延迟或丢失的影响。这种现象导致滤波器在一个采样周期内可能接收到一个或多个数据包，也可能什么也接收不到。 为了解决这些问题，作者提出了一种全阶H_∞非线性滤波器设计。他们发展了一个新的模型来描述上述现象，并给出了存在这样滤波器的充分条件。这些条件确保了即使在所有可能的随机非线性、测量延迟和数据包丢失情况下，滤波误差动态系统也能保持渐近均方稳定，并且能实现预定的H_∞性能水平。 H_∞滤波器的设计目标是使系统在面对不确定性时仍能保持良好的性能指标，同时最小化传递到系统输出的干扰能量。在本论文中，作者通过数学分析和控制理论，提供了一套完整的滤波器设计方法，这对于理解和改善基于网络系统的滤波性能至关重要。 这篇论文为处理网络环境下的滤波问题提供了新的见解和解决方案，对于从事相关领域研究的工程师和学者来说，具有很高的参考价值。它不仅深化了我们对网络系统中滤波问题的理解，也为未来系统设计提供了理论基础和技术支持。