《基於量化輸出和信道通訊的系統辨識與狀態估計》是依託北京科技大學，由郭金擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於量化輸出和信道通訊的系統辨識與狀態估計
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：郭金
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
伴隨著物聯網等高新科學技術的興起，基於量化輸出和信道通訊的控制理論受到了國內外學者的廣泛關注，現有的相關研究大多數單一地側重於量化或者信道通訊，把兩者結合在一起的理論還相對匱乏，亟待發展和完善。本項目旨在建立基於量化輸出和信道通訊的辨識算法和狀態估計器，並完成對它們的性能分析。具體內容包括：針對幾類典型的量化輸出系統，分別在信道轉移機率矩陣已知和未知的情況下構造辨識算法，在持續激勵輸入條件下證明算法的收斂性，給出估計誤差的收斂速度，並討論算法的最優性；在同時考慮量化誤差和信道不確定性的前提下，建立多輸入單輸出離散線性隨機系統的最小均方誤差估計器，給出穩定性、收斂性、魯棒性等性能分析，進而把取得的結果拓展到多輸入多輸出系統和分散式估計的情形；相關結果和方法在多自主體系統和網路控制系統中的套用，給出基於量化測量和信道通訊的趨同算法等。
結題摘要
實際當中，由於測量手段、生產成本或元器件的能力等限制，一定條件下的系統輸出不得不量化成低精度的數據，然後通過信道傳輸給接收者。一般來講，接收到的可用數據與測量到的輸出存在較大差距，這就向傳統的控制理論提出了新的要求和挑戰。已有研究大多數單一地側重於量化或者信道通訊，把兩者結合在一起的理論還相對匱乏，亟待發展和完善。本項目旨在建立基於量化輸出和信道通訊的辨識算法和狀態估計器，並完成對它們的性能分析。 主要內容和結果包括：1、基於量化輸出和信道通訊的系統辨識。設計了相應系統的辨識算法，證明了收斂性，給出了收斂速度，討論了量化閾值、系統噪聲、信道不確定性等對辨識精度的影響；2、基於量化輸出和信道通訊的狀態估計。針對線性離散時不變系統，推導出了遞推形式的最小均方誤差估計器，分析了預測誤差協方差矩陣的性質，討論了量化策略和信道不確定性對估計質量的綜合影響等。 此外，還研究了有限脈衝系統在量化輸入和量化輸出下的辨識問題，給出了漸近有效的參數估計算法，並把取得的結果拓展到了Wiener系統和Hammerstein系統等非線性系統；提出了面向決策的系統辨識研究架構，設計了資源分配算法，建立了其收斂性能；在不規則採樣和隨機採樣下研究了線性連續時間系統的辨識問題。 本項目資助發表SCI期刊論文10篇，其中IEEE Transactions on Automatic Control長文1篇，Automatica 長文和短文各2篇；以及會議論文5篇。
