[发明专利]基于时变自调整的滚动时域估计到达代价计算方法

权利要求书

1.基于时变自调整的滚动时域估计到达代价计算方法，其特征在于，包括以下技步骤：

步骤一：利用状态方程、观测方程的线性化矩阵，加入渐消因子，计算时变自调整因子，以实现对到达代价的时变自调整；

步骤二：在得到时变自调整因子的基础上，利用状态方程及观测方程，计算带有时变自调整因子的系统状态及方差的粗略估计值；

步骤三：在得到状态及方差的粗略估计值，利用带有时变自调整因子的协方差计算式，计算下一时刻状态及方差粗略估计值精调整值；

步骤四：将上步中输出的下一时刻状态及方差粗略估计值精调整值带入MHE系统计算到达代价。

2.根据权利1要求所述基于时变自调整的滚动时域估计到达代价计算方法，其特征在于，步骤一中时变自调整因子的计算方法为：

其中

Λ₀＝trN_k/trM_k

F_k是k时刻状态方程的线性化矩阵，H_k是观测方程的线性化矩阵，tr(·)为矩阵的迹，0≤ρ≤1为渐消因子，取值0.95，Φ为减小系数，过程噪声方差为Q_k，R_k是量测噪声方差，状态方差为P_k，ε_k是状态残差。

3.根据权利2要求所述基于时变自调整的滚动时域估计到达代价计算方法，其特征在于，步骤二中带有时变自调整因子的系统状态及方差的粗略估计值的计算方法为：

其中，

χ_p0,k|k-1＝f(x_p0,k-1)，p0＝0,...,2n

γ_p0,k|k-1＝h(χ_p0,k|k-1)

为权重系数，f(·)为系统状态方程，h(·)为系统量测方程，为第k时刻的状态预测值，x_p0,k-1表示k-1时刻第p0个状态采样点。

4.根据权利3要求所述基于时变自调整的滚动时域估计到达代价计算方法，其特征在于，步骤三中下一时刻状态及方差粗略估计值精调整值计算方法为：

其中，

5.根据权利4要求所述基于强跟踪的滚动时域估计到达代价计算方法，其特征在于，步骤四中将上步中下一时刻状态及方差粗略估计值精调整值带入MHE系统计算到达代价方法为：

其中，窗口长度为L(i＝1,2,..,L)，其中窗口最后的一个点(i＝L)是现在时刻k，在窗口内的第一个时刻状态为方差为P₁⁰，θ_k为到达代价，将式(1)、(2)带入到式(3)中就得到到达代价θ_k。