非线性离散奇异Markov跳跃系统的鲁棒H∞滤波任务书.docx

非线性离散奇异Markov跳跃系统的鲁棒H∞滤波任务书
任务书
一、研究背景
Markov跳跃系统是一类以离散时间马尔可夫过程描述的动态系统，其在控制领域中具有广泛的应用。然而，现有的研究大多数是基于线性系统模型的，而在实际应用中，非线性问题往往更加普遍。因此，研究非线性离散奇异Markov跳跃系统的H∞滤波问题显得尤为重要。
在实际应用中，Markov跳跃系统往往会受到各种干扰和扰动，如模型参数变化、外部干扰以及传感器失效等，这就对系统的控制和估计提出了更高的要求，需要设计一种具有鲁棒性的控制方法。因此，本研究旨在探索非线性离散奇异Markov跳跃系统的鲁棒H∞滤波问题，为实际工程应用提供有力的支撑。
二、研究内容
1.分析非线性离散奇异Markov跳跃系统的模型。
2.设计控制器，使得系统能够保持在一定的性能指标范围内。
3.研究非线性离散奇异Markov跳跃系统的H∞滤波问题。
4.建立非线性离散奇异Markov跳跃系统的鲁棒H∞滤波模型。
5.提出一种鲁棒H∞滤波算法，并进行仿真验证。
三、研究意义
本研究对于提高非线性离散奇异Markov跳跃系统的控制和估计性能具有重要的实际意义。同时，本研究还可以为其他非线性系统的鲁棒控制和估计问题提供一定的参考。
四、研究方法
本研究将采用理论与仿真相结合的方法，首先对非线性离散奇异Markov跳跃系统的H∞滤波问题进行理论分析，包括系统建模、控制器设计以及基于H∞滤波的估计方法等；然后通过仿真实验来验证提出的算法的性能，并进一步进行优化和改进。
五、研究进度安排
第一年：理论研究和算法设计
第二年：算法仿真和性能分析
第三年：改进算法和实验验证
六、研究团队及分工
本项目由某大学自动化学院的一组研究团队负责。其中，各组成员的具体分工如下：
组长：负责整体调度和协调工作。主要负责系统分析、鲁棒控制和H∞滤波算法的设计。
副组长：负责理论计算和仿真实验设计。主要负责模型的建立、算法实现和仿真实验的设计。
成员1：负责仿真实验和性能分析。主要负责仿真程序编写和性能分析。
成员2：负责对实验数据进行处理和结果分析。主要负责数据处理和结果分析等工作。
七、经费预算
本项目预计总经费为50万元，其中：
设备费：20万元
测试用品费：5万元
劳务费：15万元
差旅费：5万元
其它费用：5万元
八、预期成果
1.提出一种适用于非线性离散奇异Markov跳跃系统的鲁棒H∞滤波算法。
2.对所提算法的稳定性和性能进行理论证明和仿真实验。
3.发表高水平学术论文3篇。
4.申请2项专利。
五、参考文献
[1]NianxinWang,HongjiuYang,andChangyinSun.RobustH-infinityfilteringforaclassofuncertainMarkovianjumpsystemswithmode-dependenttime-varyingdelaysandpartlyknowntransitionprobabilities.InternationalJournalofRobustandNonlinearControl,24(8):1390–1405,2014.
[2]QixunYang,TingwenHuang,andHongyeSu.H-infinityfilteringfornonlinearMarkovianjumpsystemswithtime-varyingdelaysandpartiallyknowntransitionprobabilities.IEEETransactionsonAutomaticControl,59(11):3160–3166,2014.
[3]YunZou,JunminLi,GuoliangWei,andWeixiangShen.RobustH-infinityfilteringfornonlinearMarkovianjumpsystemswithpartiallyknowntransitionprobabilitiesandtime-varyingdelays.IEEETransactionsonAutomaticControl,61(2):414–419,2016.