[发明专利]在协议影响下的时变系统滤波器设计方法、装置和滤波器

权利要求书

1.一种在协议影响下的时变系统滤波器设计方法，其特征在于，包括：

构建含有混合时滞和状态饱和的时变系统数学模型；

根据所述时变系统数学模型的测量输出确定协议规则；

根据所述协议规则对所述时变系统数学模型进行更新并增广；

根据所述更新并增广的时变系统数学模型构建具有待求解滤波参数滤波器模型；

根据所述滤波器模型的状态向量估计值和所述更新并增广的时变系统数学模型的状态向量实际值计算出滤波器误差；

令所述滤波器误差满足给定条件，求解所述待求解滤波参数；

所述令所述滤波器误差满足给定条件的方法，包括：

给出正定约束矩阵序列，如果存在实矩阵序列及正标量

满足递归矩阵不等式

以及因数矩阵L(k)表示满足正定约束矩阵序列P(k)＝L(k)L^T(k)的因数矩阵，则满足正定约束矩阵序列P(k)依赖椭圆约束的条件；

其中，所述给定条件为所述滤波器误差的椭圆约束；

其中，H＝H₂-H₁，H₁及H₂为对角矩阵，A(k),B(k),C(k),D(k),E(k)和F(k)为实矩阵；当i＝ξ(k)时，Ω_i为Ω_ξ(k)；是已知正定加权矩阵；S(k)0和R(k)0是已知正定矩阵，为状态向量估计值，I为单位阵，μ_i(1≤i≤τ₂)代表权系数，离散时滞τ₂是已知正整数，δ(·)为克罗内克函数，K(k)为要设计的滤波器增益；

2.根据权利要求1所述一种在协议影响下的时变系统滤波器设计方法，其特征在于，所述时变系统数学模型包括：

时变系统的状态向量、时变系统的测量输出和所述状态向量的初始条件；

由K时刻之前的状态向量构建所述混合时滞；

由K时刻的状态向量构建所述状态饱和；

所述混合时滞和所述状态饱和，共同构建所述时变系统的状态向量。

3.根据权利要求1或2所述一种在协议影响下的时变系统滤波器设计方法，其特征在于：

所述时变系统在K时刻的所述协议规则的确定方法为：所述时变系统数学模型的测量输出在所述K时刻正在传输的所述测量输出最大值对应的节点。

4.根据权利要求2所述一种在协议影响下的时变系统滤波器设计方法，其特征在于：

将所述协议规则代入所述测量输出，得到具有协议规则的测量输出；

更新并增广所述时变系统的状态向量的方法为：将K-1时刻的所述具有协议规则的测量输出，作为K时刻所述状态向量的增广矩阵，完成对所述时变系统数学模型进行更新并增广。

5.根据权利要求4所述一种在协议影响下的时变系统滤波器设计方法，其特征在于：

所述时变系统的状态向量，具有过程噪音；所述时变系统的测量输出，具有测量噪音；

将所述K时刻的测量噪音作为K时刻所述过程噪音的增广矩阵，完成对所述时变系统数学模型的噪声进行更新并增广。

6.根据权利要求5所述一种在协议影响下的时变系统滤波器设计方法，其特征在于：

所述过程噪音和所述测量噪音，分别满足椭圆约束。