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一类时变系统的状态估计及应用方法研究

时间:2018-05-08 21:41来源:毕业论文
基于 M. Fliess 代数方法研究了一种在未知的外界干扰下,且存在测量误差的快速状态估计法,推导了含有外界干扰的时变系统的状态估计表达式,并研究了该方法在直流电机系统上的应用

摘要随着科技的发展,自动化装置在生活中的应用越来越普遍,为人类文明进步做出了重要贡献。众所周知,在实际工业中,鉴于经济或技术原因,系统中总会存在些无法通过直接观测获得的状态量,然而在对系统加以控制或容错与故障诊断时又必须用到这些状态量,这时就要对系统的状态进行观测或精确估计。 本毕业设计针对该问题,基于 M. Fliess 代数方法研究了一种在未知的外界干扰下,且存在测量误差的快速状态估计法,推导了含有外界干扰的时变系统的状态估计表达式,并研究了该方法在直流电机系统上的应用。 采用Matlab/Simulink 建模,仿真实验,验证了方法的正确性。22525
毕业论文关键词:  Kalman 滤波  状态估计  未知外界干扰 代数方法 时变系统
Title  State estimation study of the linear time-varying systems  with unknown input
 Abstract
With the development of technology, automation devices  is becoming
increasingly common in life .It has made important contributions to
our civilization progress . Since in the actual industrial systems, 
Typically , given the economic or technical reasons , there  are
always  some amount of states  can not be  obtained through direct
observation in systems , but we have to use these quantities when we
control  or  estimate the  fault-tolerant  in  systems, then we should
observe the state of  systems or accurate estimates. 
To solve the problem ,this  graduation project  study  a  fast state
estimation method  with  unknown outside interference  based  on  M.
Fliess algebraic approach, deriving the state estimation expression
with time-varying external disturbance,and study the methods used in
the DC motor system of the graduation project  .Using Matlab /
Simulink modeling, simulation experiments to verify the correctness
of the method. 
Keywords  State estimation  Unknown outside input  Algebraic approach  Time-varying systems
目  次
 1  绪论 1
1.1  研究背景 1
1.2  国内外研究现状 1
1.3  线性系统的近似 3
1.3  线性系统稳定性 4
1.4  论文结构安排.. 5
2  状态观测.. 6
2.1  状态可观性. 6
2.1.1  线性时不变系统的能观性.. 6
2.1.2  线性时变系统的能观性. 6
2.2  状态观测器. 7
2.2.1  Luenberger 观测器  . 8
2.2.2  滑模观测器.. 8
2.2.3  Kalman滤波  . 9
2.2.4  其他滤波算法和滤波器 12
3  代数方法. 14
3.1  简介 14
3.2  参数估计.. 14
3.3  状态估计的代数方法和广义表达 16
3.3  实例 22
3.3.1  代数方法 23
3.3.2  Simulink 模拟仿真   26
3.3.3  小结. 30
3.4研究展望   31
结论.. 32
致  谢 33
参 考 文 献. 34 1  绪论
1.1  研究背景
近年来,随着科技的迅速发展,自动控制技术也得到了前所未有的发展,并普
遍应用于制造业、交通运输、航空及航天等诸多领域,极大的丰富和提高了人民的
生活水平。在今天的生活中,随处可见的自动化装置,为人类文明进步和发展做出
了重要贡献[1]

在技术的需要、促进下,控制理论本身取得了显著发展。从线性时不变到线性
时变系统的研究取得了新的成就。其中,线性时变系统在自动控制领域占据着越来
越重要的地位。
在实际工程应用中, 被控对象普遍存在一些时变的现象。在一些复杂的系统 一类时变系统的状态估计及应用方法研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_15201.html
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