摘要随着科技的发展，自动化装置在生活中的应用越来越普遍，为人类文明进步做出了重要贡献。众所周知，在实际工业中，鉴于经济或技术原因，系统中总会存在些无法通过直接观测获得的状态量，然而在对系统加以控制或容错与故障诊断时又必须用到这些状态量，这时就要对系统的状态进行观测或精确估计。 本毕业设计针对该问题，基于 M. Fliess 代数方法研究了一种在未知的外界干扰下，且存在测量误差的快速状态估计法，推导了含有外界干扰的时变系统的状态估计表达式，并研究了该方法在直流电机系统上的应用。 采用Matlab/Simulink 建模，仿真实验，验证了方法的正确性。22525
毕业论文关键词: Kalman 滤波 状态估计 未知外界干扰 代数方法 时变系统
Title State estimation study of the linear time-varying systems with unknown input
Abstract
With the development of technology, automation devices is becoming
increasingly common in life .It has made important contributions to
our civilization progress . Since in the actual industrial systems,
Typically , given the economic or technical reasons , there are
always some amount of states can not be obtained through direct
observation in systems , but we have to use these quantities when we
control or estimate the fault-tolerant in systems, then we should
observe the state of systems or accurate estimates.
To solve the problem ,this graduation project study a fast state
estimation method with unknown outside interference based on M.
Fliess algebraic approach, deriving the state estimation expression
with time-varying external disturbance,and study the methods used in
the DC motor system of the graduation project .Using Matlab /
Simulink modeling, simulation experiments to verify the correctness
of the method.
Keywords State estimation Unknown outside input Algebraic approach Time-varying systems
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 线性系统的近似 3
1.3 线性系统稳定性 4
1.4 论文结构安排.. 5
2 状态观测.. 6
2.1 状态可观性. 6
2.1.1 线性时不变系统的能观性.. 6
2.1.2 线性时变系统的能观性. 6
2.2 状态观测器. 7
2.2.1 Luenberger 观测器 . 8
2.2.2 滑模观测器.. 8
2.2.3 Kalman滤波 . 9
2.2.4 其他滤波算法和滤波器 12
3 代数方法. 14
3.1 简介 14
3.2 参数估计.. 14
3.3 状态估计的代数方法和广义表达 16
3.3 实例 22
3.3.1 代数方法 23
3.3.2 Simulink 模拟仿真 26
3.3.3 小结. 30
3.4研究展望 31
结论.. 32
致 谢 33
参 考 文 献. 34 1 绪论
1.1 研究背景
近年来，随着科技的迅速发展，自动控制技术也得到了前所未有的发展，并普
遍应用于制造业、交通运输、航空及航天等诸多领域，极大的丰富和提高了人民的
生活水平。在今天的生活中，随处可见的自动化装置，为人类文明进步和发展做出
了重要贡献[1]
。
在技术的需要、促进下，控制理论本身取得了显著发展。从线性时不变到线性
时变系统的研究取得了新的成就。其中,线性时变系统在自动控制领域占据着越来
越重要的地位。
在实际工程应用中, 被控对象普遍存在一些时变的现象。在一些复杂的系统 一类时变系统的状态估计及应用方法研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_15201.html