不确定性非线性时变时滞系统鲁棒H∞滤波器设计的S-procedure方法

本文主要探讨了一类不确定非线性时变时滞系统中的鲁棒H∞滤波器设计问题。在这个研究中，系统中的非线性项被假设满足全局Lipschitz条件，这是一种重要的非线性行为特性，它保证了函数在局部或全局范围内的可微性和连续性，对于滤波器的设计至关重要。 传统的滤波器设计通常依赖于线性系统的稳定性分析，然而，非线性系统的复杂性使得这个问题更具挑战性。为了克服这一挑战，作者采用了S-procedure方法，这是一种基于线性矩阵不等式的数学工具，它允许在处理非线性项时，通过构造一组线性不等式来逼近非线性行为，从而避免了直接处理非线性项导数的困难。S-procedure的优点在于能够提供一种相对保守但有效的分析框架，通过这种方法，可以降低滤波器设计的保守性，即提高设计的灵活性和有效性。 文章的核心贡献在于提出了一种新的设计策略，通过巧妙地运用S-procedure处理非线性项，成功地将其转化为线性矩阵不等式的形式，这简化了鲁棒H∞滤波器的设计过程。相比于传统方法，新方法减少了对非线性项和其他交叉项的精确界定需求，因此理论上降低了设计的复杂度，并可能获得更好的滤波性能。 此外，论文还通过仿真实例展示了所提方法的有效性。通过对比实验结果，可以证实新方法在保持系统稳定性的同时，能更有效地抑制不确定性的影响，提供了一个鲁棒的滤波解决方案，这对于实际工程应用中的实时监控和控制具有重要意义。 这篇文章深入研究了不确定非线性时变时滞系统中滤波器设计的关键问题，利用S-procedure方法实现了鲁棒性和滤波性能的双重优化，为相关领域的理论研究和实践应用提供了有价值的新视角。