基于PDE模型的空间柔性曲梁无穷维Kalman滤波器设计

• 作者: 刘福寿 文浩 金栋平
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 柔性曲梁 PDE模型 状态估计 观测溢出
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 88-94
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSPMA2017-00097

摘要

状态观测器设计是大型空间结构主动控制设计中的一项重要内容.由于大型空间结构频率低、模态密集且阻尼小,传统的基于模态截断模型的观测器设计方法容易导致观测溢出问题.直接基于结构的偏微分方程(PDE)模型进行状态观测器设计可以避免上述问题,目前正成为该领域的研究热点.针对具有弱阻尼的空间柔性曲梁,对曲梁在悬臂状态下的面内振动进行状态估计.首先建立考虑剪切变形和转动惯量的曲梁面内振动PDE模型,并通过变量替换将PDE模型转化为Hilbert空间中的抽象状态方程,然后基于Kalman滤波理论构建曲梁的无穷维状态观测器模型,并采用频域下的谱分解方法得到无穷维Kalman滤波器增益函数的解析解.最后通过数值算例对无穷维Kalman滤波器的观测效果进行了验证,并揭示了该方法在防止观测溢出方面的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	文浩		22	249	7.0	15.0
2	金栋平		58	426	13.0	18.0
3	刘福寿		4	31	3.0	4.0