[发明专利]一种复杂动态网络的状态观测器及状态估计方法

摘要

本发明公开了一种复杂动态网络的状态观测器。本发明考虑到被监测网络和状态观测器之间的信号传输会受到信道噪声的影响，利用积分观测器抑制噪声，将复杂动态网络的测量信号进行积分建模，利用积分过的测量信号作为估计器的控制信号，建立观测器模型；利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式，给出复杂动态网络状态观测器的控制增益设计准则，该准则以线性矩阵不等式表示，从而有效地估计复杂动态网络状态。本发明还公开了一种基于上述状态观测器的复杂动态网络的状态估计方法。本发明能够将状态误差收敛到一个小幅度的噪声范围内，从而实现对复杂动态网络中所有节点状态的准确估计。

主权项

1.一种复杂动态网络的状态观测器，所述复杂动态网络由个相同节点组成，节点之间通过状态变量进行线性耦合，每一个节点是一个维的动态系统；该复杂动态网络的模型如下：，其中，，为复杂动态网络第个节点的状态向量；为第个节点的输出向量；是一个非线性连续函数；为每个节点的输出矩阵，且单个孤立节点的动态特征由方程来表示，为单个节点的系统矩阵；表示复杂动态网络的外部耦合配置矩阵，用此来表示复杂动态网络的耦合强度和拓扑结构，即如果第个节点与第个节点()之间存在连接关系，则，否则，并且（）表明该网络是耗散的；为两个相连节点的内部状态连接权值矩阵；其特征在于，所述状态观测器为通过传输信道与所述复杂动态网络连接的积分观测器，其表达形式如下：，式中，为所述复杂动态网络的状态观测器接收到的实际测量输出信号；为传输信道噪声；为所述复杂动态网络第个节点的状态估计向量；为所述积分观测器中第个节点的输出向量；为所述积分观测器的增益矩阵，具体通过以下方法确定：定义状态误差为：，定义，，，，，；求解使下列不等式成立的矩阵，和一正数，，其中，且；最后根据、确定所述积分观测器的增益矩阵。