請問學習非線性系統觀測器經典教材或者論文有哪些?

最好是從線性系統觀測器講起逐步拓展到非線性系統觀測器,十分感謝!


有關Nonlinear observer的專著不是很多,我手裡有三本。第一本是H Nijmeijer和TI Fossen主編的New directions in nonlinear observer design,出版時間距今近20年了。Nijmeijer主要是理論研究,Fossen則是應用出身,這本書內容比較全,每章是相應小方向的學者完成的,比如適合初學,內容相對陳舊但也很經典。第二本是Gildas Besancon主編的Nonlinear Observers and Application,內容是07年法國一個有關觀測器的暑期學校講義整理而成的。部分章節加入了第一本書後十年里的最新進展,不過包含的領域沒有第一本全面。第三本JP Gauthier和I Kupka編著的Determinstic observation theory and applications,這本起點高一些,從能觀性講起,數學工具上Lie代數和微分幾何用的比較多,有關觀測器設計的部分只介紹了high-gain observer相關結果。

有關非線性觀測器的經典論文比較多,2000年以前非線性系統領域的大牛們大都涉足過非線性觀測器,2000年以後感覺是歐洲學派,特別是法國在主導非線性觀測器的研究,可以自己到Google上搜一下相關的論文。有關該領域近期的進展,可以看一下L Praly在2011年IFAC大會上一小時的報告On observers, a meeting of

many view points and applications,演講的slides和視頻網站上都可以搜到的。

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最近讀文獻,補充幾篇觀測器領域裡程碑式的論文。

  • Luenberger D G. Observing the State of a Linear System[J]. IEEE Transactions on Military Electronics, 1964, 8(2):74-80. (提出了observer的概念和思想)

  • Zeitz M. The extended Luenberger observer for nonlinear systems[J]. Systems Control Letters, 1987, 9(2):149-156. (類比EKF提出的,局部線性化的思路)

  • Krener A J, Isidori A. Linearization by output injection and nonlinear observers[J]. Systems Control Letters, 1983, 3(1):47-52. (非線性坐標變化,變成類似於線性系統+輸出的injection)

  • Kazantzis N, Kravaris C. Nonlinear observer design using Lyapunov"s auxiliary theorem[J]. Systems Control Letters, 1998, 34(5):241-247. (奠基之作,比上面的坐標變換要求弱很多,文獻里常稱為Kazantzis-Kravaris/Luenberger Observer,可以說是真正意義上的非線性Luenberger觀測器)

  • Andrieu V, Praly L. On the Existence of a Kazantzis--Kravaris/Luenberger Observer[J]. SIAM Journal on Control and Optimization, 2006, 45(2):432-456. (關於上一篇存在性的系統完善)

  • Karagiannis D, Carnevale D, Astolfi A. Invariant Manifold Based Reduced-Order Observer Design for Nonlinear Systems[J]. Automatic Control IEEE Transactions on, 2008, 53(11):2602-2614. (II觀測器,出現PI結構)

  • Doyle J C, Stein G. Robustness with observers[J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 1979, 24(4):607-611. (高增益觀測器,現在研究最廣泛)

  • Andrieu V, Praly L. A unifying point of view on output feedback designs for global asymptotic stabilization[J]. Automatica, 2009, 45(8):1789-1798. (全局輸出反饋的綜述,Automatica最佳論文獎)

歡迎補充。


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