[发明专利]非线性数据处理方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种非线性数据处理方法、非线性数据处理装置、电子设备和计算机可读存储介质。其中，非线性数据处理方法包括：步骤S1：获取对应非线性数据的状态估计误差；步骤S2：判断状态估计误差与预设误差阈值之间的大小关系；以及步骤S3：在状态估计误差大于预设误差阈值时，对与非线性数据对应的状态转移数据进行误差修正获得状态修正数据。因此，本发明的非线性数据处理方法可以使得线性化的复杂程度与工作点数量和系统状态量数据解耦，实现了对非线性数据的逐点线性化，极大减轻人力工作的负担，突破了通过雅可比矩阵进行数据处理的传统方法，具有极高的工程实用价值。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种非线性数据处理方法、 非线性数据处理装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在自动控制技术领域中，基于线性动力学系统的控制器设计技术更加 成熟。但是，在工程实际中，遇到的动力学系统主要以非线性系统为主。 相较于线性动力学系统，非线性动力学系统在稳定性分析、控制器设计方 面更加复杂和困难。工程实际中往往倾向于将非线性系统在工作点附近进 行小扰动线性化，将非线性系统的研究转化为线性系统来处理。例如，较 为典型的应用实例为飞机在飞行包线内的动力学系统线性化方法，传统的线性化方法主要以工作点处求解雅可比矩阵的解析解之后，代入工作点数 值的方法为主，该方法的复杂程度随着所求工作点数量的增多而线性增大， 随系统的状态量数量增加而成倍增大，且对计算过程中求导运算的正确度 有极其严格的要求，因此，造成工程人员或研究人员的等人力工作负担极 大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术中在将非线性系统的研究转化为线性系统的计算过 程中，因现有计算方法复杂程度高、正确度要求严格等原因造成的人力工 作负担大的技术问题，本发明公开了一种非线性数据处理方法、非线性数 据处理装置、电子设备和计算机可读存储介质。

(二)技术方案

本发明的一方面公开了一种非线性数据处理方法，其中，包括：步骤 S1：获取对应非线性数据的状态估计误差；步骤S2：判断状态估计误差 与预设误差阈值之间的大小关系；以及步骤S3：在状态估计误差大于预设 误差阈值时，对与非线性数据对应的状态转移数据进行误差修正获得状态 修正数据。

可选地，在步骤S1中，包括：获取对应非线性数据的状态转移数据； 根据状态转移数据获取对应非线性数据的观测状态量。

可选地，在步骤S1中，还包括：根据观测状态量和状态转移数据确 定对应非线性数据的估计状态量；根据观测状态量和估计状态量获取状态 估计误差。

可选地，在步骤S3中，包括：根据状态估计误差确定对应状态转移 数据的状态转移误差；根据状态转移误差获取对应状态转移数据的每个行 向量数据。

可选地，在步骤S3中，还包括：根据每个行向量数据确定状态修正 数据。

可选地，非线性数据处理方法还包括：以状态修正数据作为对应非线 性数据的状态转移数据，重复步骤S1-步骤S2。

可选地，非线性数据处理方法还包括：步骤S4：在状态估计误差小于 预设误差阈值时，根据状态转移数据实现对非线性数据的全局线性化。

本发明的另一方面公开了一种非线性数据处理装置，其中，包括：获 取模块、判断模块和处理模块。获取模块用于获取对应非线性数据的状态 估计误差；判断模块用于判断状态估计误差与预设误差阈值之间的大小关 系；以及处理模块用于在状态估计误差大于预设误差阈值时，对与非线性 数据对应的状态转移数据进行误差修正获得状态修正数据。

本发明的另一方面公开了一种电子设备，其中，包括：一个或多个处 理器和存储装置；存储装置用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多 个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述的非 线性数据处理方法。