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*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*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