Estimación de estado para una clase de sistemas de parámetros distribuidos con retraso variable en el tiempo sobre redes de sensores-actuadores móviles con mediciones faltantes
Autores: Fu, Huansen; Cui, Baotong; Zhuang, Bo; Zhang, Jianzhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estimación de estado para una clase de sistemas de parámetros distribuidos con retraso variable en el tiempo sobre redes de sensores-actuadores móviles con mediciones faltantes
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propone
Estrategia de estimación de estado
Redes de sensores-actuadores móviles
Sistemas de parámetros distribuidos
Retraso variable en el tiempo
Mediciones faltantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo propone una estrategia de estimación de estado sobre redes de sensores-actuadores móviles con mediciones faltantes para una clase de sistemas de parámetros distribuidos (DPSs) con retraso variable en el tiempo. Inicialmente, aprovechando la teoría del desarrollo de ecuaciones abstractas y el método de semigrupo de operadores, este tipo de DPSs con retraso descrito por ecuaciones en derivadas parciales (PDEs) se deriva para ecuaciones de evolución. Posteriormente, se diseñan estimadores de estado distribuidos que incluyen un componente de consistencia y un componente de ganancia; el propósito es estimar la distribución de estado original de los DPSs con retraso y mediciones faltantes. Luego, se presenta un enfoque de guía dependiente del retraso en forma de fuerzas de control móviles mediante la construcción de una función de Lyapunov adecuada. Además, mediante la aplicación del teorema de estabilidad de Lyapunov, la teoría de semigrupos de operadores y un enfoque de análisis estocástico, se ha demostrado que los sistemas de error de estimación son asintóticamente estables en el sentido de la media cuadrática, lo que indica que los estimadores pueden aproximar efectivamente los estados del sistema original cuando este tipo de DPS tiene retraso y los sensores móviles presentan mediciones faltantes. Finalmente, la corrección de la estrategia de control se ilustra mediante resultados de simulación numérica.
Descripción
Este trabajo propone una estrategia de estimación de estado sobre redes de sensores-actuadores móviles con mediciones faltantes para una clase de sistemas de parámetros distribuidos (DPSs) con retraso variable en el tiempo. Inicialmente, aprovechando la teoría del desarrollo de ecuaciones abstractas y el método de semigrupo de operadores, este tipo de DPSs con retraso descrito por ecuaciones en derivadas parciales (PDEs) se deriva para ecuaciones de evolución. Posteriormente, se diseñan estimadores de estado distribuidos que incluyen un componente de consistencia y un componente de ganancia; el propósito es estimar la distribución de estado original de los DPSs con retraso y mediciones faltantes. Luego, se presenta un enfoque de guía dependiente del retraso en forma de fuerzas de control móviles mediante la construcción de una función de Lyapunov adecuada. Además, mediante la aplicación del teorema de estabilidad de Lyapunov, la teoría de semigrupos de operadores y un enfoque de análisis estocástico, se ha demostrado que los sistemas de error de estimación son asintóticamente estables en el sentido de la media cuadrática, lo que indica que los estimadores pueden aproximar efectivamente los estados del sistema original cuando este tipo de DPS tiene retraso y los sensores móviles presentan mediciones faltantes. Finalmente, la corrección de la estrategia de control se ilustra mediante resultados de simulación numérica.