《含約束信息的局域強耦合複雜系統濾波方法研究》是依託上海交通大學，由蔡雲澤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：含約束信息的局域強耦合複雜系統濾波方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔡雲澤
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於研究方法的限制，複雜系統控制的研究工作大多忽略系統中的約束信息。如何有效描述約束信息、合理利用約束信息，提高狀態估計精度的問題是複雜環境下控制和信號處理領域的前沿研究課題。本項目基於現有濾波方法在含約束信息和局域強耦合特徵的複雜系統領域遇到的信息建模、濾波解算等關鍵問題，從濾波器的分析、設計及最佳化三個層次展開濾波方法的研究。將採用定性分析與定量描述結合的方式，引進約束信息置信度的概念，研究約束信息在濾波過程中的修正策略，給出全新的基於估計誤差二階矩特徵的卡爾曼、自適應及魯棒濾波方法，降低信息丟失及非高斯噪聲對狀態量測和信息互動的影響；基於分散式策略與隨機搜尋等智慧型最佳化方法對濾波算法和濾波參數進行最佳化，提高濾波解算的效率和精度。本項研究將會針對含約束信息的局域強耦合複雜系統提出一套有效的濾波方法，為複雜環境下信息的獲取、轉化及有效利用提供科學的解決方案。
結題摘要
在分析現有約束濾波方法在局域強耦合複雜系統信息處理中面臨的主要問題的基礎上，本項目以合理描述約束信息、充分利用約束信息，降低信息丟失和各種噪聲干擾對系統控制的影響,提高狀態估計和互動信息的準確性為主要目的，開展了含約束條件的局域強耦合複雜系統的濾波理論與方法研究。研究中，基於隨機系統理論和狀態空間模型，建立含約束信息的局域強耦合複雜系統的濾波跟蹤模型，對約束信息開展基於特徵描述的置信度研究，對未知輸入、野值測量、非高斯噪聲問題及參數不確定約束信息進行分析和描述；根據濾波性能指標，建立濾波估計方法，結合自適應濾波及一致性濾波策略、偽測量方法及降維估計方法、積極集和罰函式法、模糊卡爾曼濾波方法及魯棒濾波方法，設計了適用於複雜隨機環境的約束濾波算法，實現對建模誤差、耦合強度、信息丟失和非高斯噪聲的定性分析與定量描述；基於分散式結構和對數量化器、滑模觀測器，設計局域強耦合複雜系統的信息互動策略和濾波結構，分析系統的穩定性，提高濾波算法解算效率，設計有效的控制器，並開展局域強耦合複雜系統在社會行為分析、複雜網路的魯棒性分析及目標跟蹤等領域的套用研究，為複雜動態環境的數據處理提供指導。
