复杂网络化系统故障检测与状态估计

目录 前言 主要符号表 第1章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 网络诱导现象及其建模 2 1.2.1 丢包 2 1.2.2 通信时滞 3 1.2.3 介质访问受限 4 1.2.4 量化 5 1.2.5 多种不完整量测 6 1.3 复杂网络化系统故障检测 6 1.4 复杂网络化系统状态估计 8 1.4.1 复杂动态网络状态估计 8 1.4.2 基因调控网络状态估计 9 1.5 本书主要内容 10 参考文献 12 第2章 随机丢包的网络化分布时滞系统故障检测 26 2.1 引言 26 2.2 具有随机丢包的网络化系统建模 27 2.2.1 系统模型 27 2.2.2 丢包现象与闭环系统建模 27 2.3 残差评估函数与阈值 29 2.4 相关引理 29 2.5 H∞性能分析与故障检测滤波器设计 29 2.5.1H∞性能分析 30 2.5.2 故障检测滤波器设计 32 2.6 仿真实例 33 2.7 本章小结 35 参考文献 35第3章 具有丢包和时滞的网络化系统故障检测 39 3.1 引言 39 3.2 具有丢包和时滞的全局Lipschitz非线性系统故障检测 40 3.2.1 丢包和时滞统一建模及问题描述 40 3.2.2 H∞性能分析与故障检测滤波器设计 42 3.2.3 仿真实例 49 3.3 基于隐马尔可夫模型的网络化奇异摄动系统故障检测 51 3.3.1 问题描述 51 3.3.2 相关引理 54 3.3.3 H∞性能分析与隐马尔可夫型故障检测滤波器设计 56 3.3.4 仿真实例 63 3.4 本章小结 66 参考文献 66 第4章 具有多种诱导现象的全局Lipschitz非线性系统故障检测 70 4.1 引言 70 4.2 具有介质访问受限、丢包和时滞的网络化系统故障检测 71 4.2.1 基于切换、随机与时滞方法的网络化系统建模 71 4.2.2 残差产生器与滤波误差系统 72 4.2.3 H∞性能分析与模态相关故障检测滤波器设计 73 4.2.4 仿真实例 79 4.3 具有丢包、时滞及量化的全局Lipschitz非线性系统故障检测 81 4.3.1 考虑丢包补偿的多种网络诱导现象统一建模 81 4.3.2 H∞性能分析与模态相关故障检测滤波器设计 84 4.3.3 仿真实例 96 4.4 本章小结 98 参考文献 98 第5章 动态事件触发的奇异摄动系统故障检测 101 5.1 引言 101 5.2 事件触发的奇异摄动系统故障检测问题 102 5.2.1 动态事件触发的模型描述 102 5.2.2 残差产生器与滤波误差系统 103 5.3 H∞性能分析与故障检测滤波器设计 104 5.3.1 H∞性能分析 105 5.3.2 故障检测滤波器设计 107 5.4 仿真实例 108 5.5 本章小结 110 参考文献 111 第6章 Round-Robin协议下的离散时间奇异摄动复杂网络H∞状态估计 113 6.1 引言 113 6.2 离散时间非线性奇异摄动复杂网络H∞状态估计 114 6.2.1 离散时间非线性奇异摄动复杂网络建模 114 6.2.2 非线性奇异摄动复杂网络的远程状态估计问题 115 6.2.3 H∞性能分析与状态估计器设计 120 6.3 离散时间线性奇异摄动复杂网络H∞状态估计 126 6.3.1 线性奇异摄动复杂网络模型及估计误差系统 126 6.3.2 H∞性能分析与状态估计器设计 127 6.4 仿真实例 128 6.5 本章小结 133 参考文献 133 第7章 马尔可夫跳变时滞型基因调控网络鲁棒非脆弱H∞状态估计 136 7.1 引言 136 7.2 具有马尔可夫跳变时滞的基因调控网络的状态估计问题 137 7.2.1 具有马尔可夫跳变时滞的基因调控网络建模 137 7.2.2 状态估计器及估计误差系统 139 7.3 H∞性能分析及鲁棒非脆弱估计器设计 142 7.3.1 H∞性能分析 142 7.3.2 状态估计器设计 148 7.4 仿真实例 153 7.5 本章小结 159 参考文献 159 第8章 Round-Robin协议下的基因调控网络最终有界状态估计 161 8.1 引言 161 8.2 Round-Robin协议下的基因调控网络状态估计问题 162 8.2.1 离散时间基因调控网络模型 162 8.2.2 估计器与估计误差系统 163 8.3 估计性能分析与估计器设计 166 8.3.1 指数最终有界性分析 166 8.3.2 状态估计器设计 172 8.4 仿真实例 175 8.5 本章小结 178 参考文献 179 第9章 随机通信协议下的基因调控网络状态估计 181 9.1 引言 181 9.2 基因调控网络有限时间H∞状态估计 182 9.2.1 问题描述 182 9.2.2 随机H∞有限时间有界性分析与估计器设计 187 9.2.3 仿真实例 195 9.3 基于递归方法的量化H∞状态估计 198 9.3.1 时变基因调控网络建模与状态估计问题 198 9.3.2 有限时域H∞性能分析与时变状态估计器设计 205 9.3.3 仿真实例 214 9.4 本章小结 217 参考文献 217