ラウンドロビンプロトコルを用いたランダムな内部結合を持つ確率的結合ネットワークのための有限地平線H∞状態推定法

Finite-Horizon H∞ State Estimation for Stochastic Coupled Networks With Random Inner Couplings Using Round-Robin Protocol.

• Yun Chen
• Zidong Wang
• Licheng Wang
• Weiguo Sheng

抄録

本論文では、ラウンドロビンスケジューリングプロトコルを用いた時間変化する確率的結合ネットワークの有限地平線H∞状態推定問題について述べる。結合ネットワークの内部結合強度は、既知の期待値と分散を持つランダムシーケンスによって制御される。ネットワークに起因する現象の発生確率を軽減するために、通信ネットワークは、センサの測定出力の信号送信をスケジューリングするラウンドロビンプロトコルを備えている。専用の近似技術を用いて、確率的なパラメータを持つ不確実な補助系を確立し、この補助系では、増大した外乱の係数行列に乗算的なノイズが入るようにした。この確立された補助系を用いて、結合された後方リカティ方程式を解くことにより、所望の有限地平線H∞状態推定器を取得し、それに対応するオンラインアプリケーションに適した再帰的推定器設計アルゴリズムを提示する。提案した推定器設計法の有効性を数値例を用いて検証した。

This article is concerned with the problem of finite-horizon H∞ state estimation for time-varying coupled stochastic networks through the round-robin scheduling protocol. The inner coupling strengths of the considered coupled networks are governed by a random sequence with known expectations and variances. For the sake of mitigating the occurrence probability of the network-induced phenomena, the communication network is equipped with the round-robin protocol that schedules the signal transmissions of the sensors' measurement outputs. By using some dedicated approximation techniques, an uncertain auxiliary system with stochastic parameters is established where the multiplicative noises enter the coefficient matrix of the augmented disturbances. With the established auxiliary system, the desired finite-horizon H∞ state estimator is acquired by solving coupled backward Riccati equations, and the corresponding recursive estimator design algorithm is presented that is suitable for online application. The effectiveness of the proposed estimator design method is validated via a numerical example.