[发明专利]一种新息约束传感器网络的分布式保概率滤波器设计方法

权利要求书

1.一种新息约束传感器网络的分布式保概率滤波器设计方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、建立带有新息饱和机制的非线性系统数学模型；

步骤2、设计概率椭球约束目标和平均H_∞性能指标；

步骤3、推导算法存在的充分条件并获得滤波参数；

步骤4、提出两个优化问题以获取局部最优滤波参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立带有新息饱和机制的非线性系统数学模型，包括：

步骤1.1，建立在时域[0,T],传感器网络的非线性离散时变系统数学模型：

其中，表示在时刻k系统的状态,/表示在时刻k第i个传感器节点的测量输出，/表示在时刻k+1系统的状态,/表示在时刻k+1第i个传感器节点的测量输出；ω_k是具有单一方差的零均值高斯白色序列；/表示过程噪声，/表示测量噪声；B_k是具有适当维度的已知实矩阵之一，D_k是具有适当维度的已知实矩阵之二，C_i,k是具有适当维度的已知实矩阵之三，E_i,k是是具有适当维度的已知实矩阵之四；f(x_k):/是非线性函数之一，h(x_k):/是非线性函数之二；

假设1：噪声序列ν_k和μ_k满足如下约束集：

其中V_k是具有适当维度的正定矩阵之一，U_k是具有适当维度的正定矩阵之二。

步骤1.2，建立滤波器结构：

其是在时刻k，节点i的系统状态估计；/是在时刻k+1，节点i的系统状态估计；是在时刻k，节点i的估计输出；F_i,k是待设计的滤波器参数之一，H_ij,k是待设计的滤波器参数之二；对于向量/a^(s)是其第s项；非线性映射/定义如下：

其中sign(·)为符号函数，表示在时刻k，节点i的饱和水平σ_i,k动态变化，有如下函数控制：

其中λ∈[0,1)并且W_i0是给定的加权矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，设计概率椭球约束目标和平均H_∞性能指标包括：

1)、概率椭球约束通过以下方法确定：

或者

其中是预先定义的矩阵，预先指定的正向量p满足0P≤1，/是系统的估计误差；

是一个/维有界非空椭球，定义如下：

其中是/的中心，P0是刻画椭球形状和方向的正定矩阵；

2)、平均H_∞性能通过以下方法确定

其中为在时刻k，节点i的估计误差,γ为实数，N为传感器数量。