无线传感器网络中非线性随机系统的事件驱动分布式滤波

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"这篇研究论文探讨了一种针对无线传感器网络上非线性随机系统的基于事件的分布式滤波方法。文章作者包括Zhongrui Hu、Peng Shi、Ligang Wu和Choon Ki Ahn,发表在《国际控制、自动化与系统》期刊17卷4期,2019年,页码896-906。文章的doi是10.1007/s12555-018-0629-1,国际标准刊号(ISSN)为1598-6446(印刷版)和2005-4092(电子版)。" 本文的主要研究内容涉及了在传感器网络中处理非线性随机系统的分布式滤波问题。研究的核心是提出了一种基于事件触发的通信策略和分布式滤波方案,适用于离散时间的非线性随机系统。系统模型采用了Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,这是对非线性系统进行建模的一种常用方法,能够将复杂的非线性系统转化为一系列简单的线性子模型。 在无线传感器网络的背景下,系统描述考虑了网络的特性,其中网络结构被设定为确定性的。基于事件触发的机制意味着只有当特定条件满足时,如传感器检测到的状态变化达到一定阈值,才会进行数据传输,这种方式可以显著减少不必要的通信开销,提高能效,并降低网络拥塞。 论文中设计的分布式滤波器旨在通过网络中的各个节点协同工作,估计系统状态。每个节点根据接收到的局部信息和事件触发的更新规则,更新其滤波估计。这样的设计不仅降低了对中央处理器的需求,还允许在网络节点间分散计算负担,提高了整体系统的鲁棒性和可靠性。 此外,由于传感器网络可能受到各种不确定性因素的影响,如通信干扰、节点故障或能量限制,因此,该方法还需要考虑如何在这些不确定环境下保持滤波性能的稳定性。作者可能通过分析滤波误差动态和设计适当的补偿策略,来确保滤波器的收敛性和稳定性。 这项研究为无线传感器网络中的非线性随机系统提供了一种高效且节省资源的分布式滤波解决方案,对于优化网络资源利用,增强实时状态估计能力具有重要意义。这不仅有助于提升传感器网络的数据处理能力,还有可能应用于各种领域,如环境监测、工业自动化和智能交通系统等。