離散時間復雜網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計.pdf

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3、：？／令，額：￥氣，‘ｖ＂；＾＞ｖ．ｆ．．Ｖ１怒巧‘TheStateEstimationofDiscrete-timeComplexNetworkThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByAnWeiliangSupervisor:Prof.WanYouhongApril2015摘要網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控和故障診斷往往需要網(wǎng)絡(luò)的所有狀態(tài)信息，而對于大規(guī)模復雜網(wǎng)絡(luò)，測量網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點狀態(tài)是不現(xiàn)實的。這時，為獲得復雜網(wǎng)

4、絡(luò)的所有節(jié)點狀態(tài)，繼而更好的了解網(wǎng)絡(luò)的行為特征，我們需要通過已測節(jié)點輸出對整個網(wǎng)絡(luò)進行狀態(tài)估計。本文的主要研究工作及取得的成果如下：（1）實際網(wǎng)絡(luò)中存在著各種不確定因素如丟包、噪聲等，而這勢必會對復雜網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計產(chǎn)生影響。本文研究了傳輸過程中存在數(shù)據(jù)丟包和噪聲干擾的情況下，節(jié)點狀態(tài)耦合離散時間復雜網(wǎng)絡(luò)的魯棒保性能狀態(tài)估計，旨在減小數(shù)據(jù)丟包和噪聲干擾對狀態(tài)估計的影響。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論與隨機分析方法，以線性矩陣不等式的形式給出了魯棒保性能狀態(tài)估計器的設(shè)計準則。通過數(shù)值仿真，表明了設(shè)計方案的有效性。（2）在網(wǎng)絡(luò)建模方面采用更符合實際工程應用的節(jié)點輸出耦合復雜網(wǎng)絡(luò)模型，針對現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)

5、在數(shù)據(jù)傳輸中存在丟包和噪聲干擾的特點，設(shè)計一種魯棒保性能狀態(tài)估計器，旨在減小數(shù)據(jù)丟包和噪聲干擾對狀態(tài)估計的影響。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論與隨機分析方法，以線性矩陣不等式的形式提出了魯棒保性能狀態(tài)估計增益矩陣存在的條件和設(shè)計準則，在滿足狀態(tài)估計誤差均方指數(shù)收斂的前提下，能進一步使網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計滿足一定的性能指標。通過仿真實例，表明了所設(shè)計的魯棒保性能狀態(tài)估計器可以有效地估計復雜網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。（3）將牽制控制的方法運用到離散時間復雜網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計中。僅僅對網(wǎng)絡(luò)中少部分節(jié)點施加反饋控制，以達到對整個復雜網(wǎng)絡(luò)進行狀態(tài)估計的目的，大大降低了狀態(tài)估計的成本，更符合實際的工程應用。利用Lyapuno

6、v穩(wěn)定性理論，給出了牽制控制狀態(tài)估計器的設(shè)計準則。最后通過仿真實例，驗證了所設(shè)計狀態(tài)估計器的有效性和可行性。關(guān)鍵詞：復雜網(wǎng)絡(luò)，噪聲，數(shù)據(jù)丟包，狀態(tài)估計，魯棒保性能控制，牽制控制IAbstractNetworkmonitoringandfaultdiagnosisoftenrequirethestateinformationofallnodesinthenetwork,however,themeasurementofthatisunrealistic.Therefore,inordertogetallthestatevariablesandunderstandnetwork’sbehavio

7、rsbetter,weneedtoutilizethemeasurednodes’outputtoestimatethestatesofnetwork.Themainresearchworkandachievementsareasfollows:Firstly,variousuncertainfactorsinrealnetworkscertainlywillexertanegativeimpactonstateesti