[发明专利]基于事件触发机制的分布式集员滤波器设计方法

权利要求书

1.一种基于事件触发机制的分布式集员滤波器设计方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1、建立传感器饱和约束下的离散时变非线性系统数学模型；

步骤2、根据传感器饱和约束下的离散时变非线性系统数学模型建立基于事件的分布式集员滤波器；

步骤3、确定分布式集员滤波器参数的设计目标及滤波误差矩阵；

步骤4、确定噪声、触发条件、非线性函数及传感器饱和约束函数；

步骤5、根据非线性函数及传感器饱和约束函数确定求解分布式集员滤波器参数的线性矩阵不等式；

步骤6、对确定参数的分布式集员滤波器进行优化。

2.根据权利要求1所述的基于事件触发机制的分布式集员滤波器设计方法，其特征在于，步骤1建立的传感器饱和约束下的离散时变非线性系统数学模型为：

其中，N表示无线传感器网络中传感器节点的个数，表示状态向量，表示传感器i的测量输出，A(k)，B(k)，C_i(k)，D_i(k)分别是具有不同维数的已知实时变矩阵，是过程噪声，是测量噪声，满足如下约束集：

其中，W(k)＞0和V(k)＞0分别是具有不同维数的已知正定矩阵；

g(x(k))为满足如下条件的非线性函数：

(g(x(k))-U₁x(k))^T(g(x(k))-U₂x(k))≤0 (3)

其中，U₁，U₂是满足U₂-U₁＞0的实矩阵，且g(·)属于[U₁，U₂]。

κ(·)为传感器饱和约束函数，具体为：

κ(·)＝[κ₁(y⁽¹⁾) k₂(y⁽²⁾) … κ_m(y^(m))] (4)

其中，y^(s)表示向量y的第s个分量。故(1)式中的κ(C_i(k)x(k))写成如下形式：

其中，G_1i和G_2i是对角矩阵，且满足0≤G_1i＜I≤G_2i；当U₁＝0，且U₂＝G_i＝G_2i-G_2i时，

3.根据权利要求1所述的基于事件触发机制的分布式集员滤波器设计方法，其特征在于，步骤2的建立基于事件的分布式集员滤波器结构模型为：

其中，F_i(k)(i，.j∈V)是滤波器的迭代更新参数，H_ij(k)(i，j∈V)是滤波器量测更新参数，r_i(k)是更新序列，具体表示为：

表示节点i在k时刻的第(t+1)次事件触发的时刻，具体为：

其中，Ω_i(k)＞0(i＝1，2，...，N)表示传感器节点i在时刻k的阈值矩阵。满足为上一次触发和最新一次触发的更新序列的差值，定义为：