[發明專利]一種復雜網絡的保性能狀態估計器的設計方法

在審

• 申請號: 201711090017.0
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107977489A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 萬佑紅;曹勝男;陸磊
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種復雜網絡的保性能狀態估計器的設計方法，其特征在于：具體包含如下步驟，

步驟一：建立由N個獨立節點構成的離散時間輸出耦合的復雜網絡模型，其中，N取正整數，具體如下

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

其中，i為節點，其中，i＝1,2,3,...,N；x_i(k+1)表示節點i具有n個狀態，且x_i(k)＝(x_i1(k),x_i2(k),...,x_in(k))^T∈Rⁿ；y_i(k)表示節點i的輸出變量為，且y_i(k)∈R^m；A_i是一個常矩陣，且A_i∈R^n×n；f(·)為非線性函數，f(·):Rⁿ×Rⁿ并且滿足f(0)≡0；W為耦合矩陣，且W＝(w_ij)_N×N，w_ii表示網絡的拓撲結構，且滿足若節點i和節點j，j≠i之間有連接，則w_ij＝1；否則w_ij＝0；Γ為網絡的內部耦合矩陣，且?！蔙^n×n；C_i表示網絡輸出矩陣，且C_i∈R^m·n；

步驟二，構建狀態估計器，具體如下：

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，表示估計節點x_i(k)的狀態，且k_i表示待設計的狀態估計器增益矩陣，且K_i∈R^n×m；

步驟三，根據步驟一建立的復雜網絡模型和步驟二構建的狀態估計器，獲取線性矩陣不等式φ₁，具體如下：

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.]]>

如果矩陣不等式φ₁＜0中，K、α有可行解，則是此復雜網絡的一個保性能控制律。

步驟四，確保步驟三獲取的矩陣不等式φ₁＜0，則通過狀態估計器完成原網絡狀態的估計。