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正系统的基于事件的状态估计方法与正观测器

系统与控制 2025-08-06 v1 系统与控制

摘要

本文针对连续时间线性正网络系统的状态观测器设计问题进行了研究。考虑到通信网络中的带宽限制,提出了一种基于事件测量的正观测器设计方法。正观测器的物理解释不同于通用观测器,其主要目标是确保所有状态估计在任何时候都保持非负。利用输出测量,使用加权采样误差的法则用于确定系统与观测器之间的采样序列。采用标准Luenberger结构的观测器动力学,结合基于事件的采样输出信息,仅在事件发生时更新。假设系统可观测且满足正性条件后,建立了基于采样信息的观测器动力学的渐近稳定性。使用线性矩阵不等式(LMIs)推导出稳定性和正性的充分条件。此外,设计确保事件驱动架构免于Zeno行为,确保跨执行时间的正最小界限。此外,对三个截面积可变的水箱系统进行数值仿真,以演示所提出事件驱动正观测器的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.03154,
  title  = {An Event-based State Estimation Approach for Positive Systems with Positive Observers},
  author = {Bhargavi Chaudhary and Krishanu Nath and Subashish Datta and Indra Narayan Kar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03154},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 7 figures and 3 tables