State estimation for a class of nonlinear fractional-order systems with flexRay-based protocols

科学家开发出一类基于FlexRay协议的非线性分数阶系统的状态估计

上海工程技术大学Xiu Kan团队开发出一类基于FlexRay协议的非线性分数阶系统的状态估计。相关论文于2026年10月发表在国际学术期刊《测量和控制》上。

研究人员报道了一类具有非线性动力学的分数阶系统（FOS）——即由包含非整数（分数）阶导数的微分方程所描述的系统——在通信约束下的状态估计问题。

为降低通信负载并有效利用网络资源，将FlexRay协议（FRP）引入估计器设计。FRP是一种汽车网络协议，结合了时间触发（静态段）与事件触发（动态段）两种通信方式，研究人员对其混合通信机制进行了显式利用。针对静态段和动态段分别采用不同的调度规则，构建了分段式状态估计方案。系统非线性在Lipschitz条件（一种限制系统非线性部分变化速率的数学条件）下进行处理，并利用Lyapunov理论（稳定性分析中的一种标准技术）和Mittag-Leffler稳定性准则（一种针对分数阶系统的特定稳定性形式）对所得估计误差系统的稳定性进行了分析。

通过将设计条件表述为线性矩阵不等式（LMI，即要求矩阵正定的约束条件），推导出稳定性充分条件，并借助Schur补（一种简化矩阵不等式的方法）解析求得估计器增益。最后，基于自主导引车（AGV）跟踪场景的仿真结果验证了所提方法的有效性与收敛性。

Measurement and Control

该刊是一份经过同行评审的开放获取期刊，专注于发表有关测量和控制领域，理论与应用的研究成果。

期刊优势

影响因子：2.3

期刊分区：JCR Q3 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS, INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION

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