[发明专利]一种复杂网络的保性能状态估计器的设计方法

权利要求书

1.一种复杂网络的保性能状态估计器的设计方法，其特征在于：具体包含如下步骤，

步骤一：建立由N个独立节点构成的离散时间输出耦合的复杂网络模型，其中，N取正整数，具体如下

xi(k+1)=Aixi(k)+f(xi(k))+Σj=1NwijΓyj(k)zy(k)=Cixi(k)]]>

其中，i为节点，其中，i＝1,2,3,...,N；x_i(k+1)表示节点i具有n个状态，且x_i(k)＝(x_i1(k),x_i2(k),...,x_in(k))^T∈Rⁿ；y_i(k)表示节点i的输出变量为，且y_i(k)∈R^m；A_i是一个常矩阵，且A_i∈R^n×n；f(·)为非线性函数，f(·):Rⁿ×Rⁿ并且满足f(0)≡0；W为耦合矩阵，且W＝(w_ij)_N×N，w_ii表示网络的拓扑结构，且满足若节点i和节点j，j≠i之间有连接，则w_ij＝1；否则w_ij＝0；Γ为网络的内部耦合矩阵，且Γ∈R^n×n；C_i表示网络输出矩阵，且C_i∈R^m·n；

步骤二，构建状态估计器，具体如下：

x^i(k+1)=Aix^i(k)+f(x^i(k))+Σj=1NwijΓy^j(k)+Ki(y‾i(k)-y^i(k))y^i(k)=Cix^i(k)]]>

其中，表示估计节点x_i(k)的状态，且k_i表示待设计的状态估计器增益矩阵，且K_i∈R^n×m；

步骤三，根据步骤一建立的复杂网络模型和步骤二构建的状态估计器，获取线性矩阵不等式φ₁，具体如下：

φ1=π1π2ATP‾1+CT(W⊗Γ)TP‾1CTHTKTP‾2CTHTKTP‾20CTHTKTP‾20*π‾30π4-CTKTP‾2CTKTP‾2-CTKTP‾2CTKTP‾2**P‾1-αI00000***P‾2-αI0000****-P‾2000*****-P‾200******R-2P‾20*******R-2P‾2;]]>

其中，

π2=CTHTKTP‾2A+CTHTKTP‾2(W⊗Γ)C,]]>

π‾3=ATP‾2A-CTKTP‾2A-ATP‾2KC+ATP‾2(W⊗Γ)C-CTKTP‾2(W⊗Γ)+CT(W⊗Γ)TP‾2A-CT(W⊗Γ)TP‾2KC+CT(W⊗Γ)TP‾2(W⊗Γ)C-CTKTP‾2KC-CTKTRKC-P2+Q+αa2I]]>

π4=ATP‾2-CTKTP‾2+CT(W⊗Γ)TP‾2.]]>

如果矩阵不等式φ₁＜0中，K、α有可行解，则是此复杂网络的一个保性能控制律。

步骤四，确保步骤三获取的矩阵不等式φ₁＜0，则通过状态估计器完成原网络状态的估计。