分布式数据驱动未知输入观测器用于状态估计
系统与控制
2024-10-07 v2 系统与控制
摘要
与传感器老化、建模误差或设备偏差等相关的未知输入，是无线传感器网络中的一个主要问题，因为它们会降低状态估计的性能。为提高性能，人们提出了未知输入观测器（UIO）。现有的大多数 UIO 设计结果都基于显式系统模型，而在实际应用中，这些模型可能难以或无法获得。另一方面，数据驱动技术已成为仅使用数据来设计和分析未知系统的可行替代方案。在此背景下，本文针对未知的连续时间线性时不变（LTI）系统，开发了一种新颖的数据驱动分布式未知输入观测器（D-DUIO），该观测器仅需要离线采集的一些数据，无需任何系统矩阵的先验知识。本文首先介绍了基于模型的 DUIO 设计方法，回顾了此类 DUIO 存在的一个充分条件，并提出了一个新的、易于进行数据驱动适配的条件。转向数据驱动方法后，本文证明，在关于从连续时间系统采集的输入/输出/状态数据的适当假设下，既可以断言 D-DUIO 的存在性，也可以根据预先采集的数据矩阵推导出其矩阵。最后，通过数值算例说明了 D-DUIO 的有效性。
引用
@article{arxiv.2401.04660,
title = {Distributed Data-driven Unknown-input Observers for State Estimation},
author = {Yuzhou Wei and Giorgia Disarò and Wenjie Liu and Jian Sun and Maria Elena Valcher and Gang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04660},
year = {2024}
}