Intervallarithmetische Untersuchung der Beobachtbarkeit und Zustandsschatzung nichtlinearer Systeme

Für die Fälle, in denen das nichtlineare System nicht vollständig global beobachtbar auf einem gewählten Zustandsraum ist, können jene Zustände isoliert werden, für die die Beobachtbarkeit nachweisbar ist.

Basierend auf Methoden der Intervallarithmetik stellt Thomas Paradowski einen neuartigen Algorithmus zur Bestimmung der Beobachtbarkeit nichtlinearer zeitkontinuierlicher Systeme vor. Mittels des verwendeten Potenzreihenkalkühls werden die erforderlichen Lie-Ableitungen automatisch berechnet. Dadurch ist es möglich, nicht nur lokale Aussagen über die Beobachtbarkeit zu treffen, sondern auch globale Aussagen. Für die Fälle, in denen das nichtlineare System nicht vollständig global beobachtbar auf einem gewählten Zustandsraum ist, können jene Zustände isoliert werden, für die die Beobachtbarkeit nachweisbar ist. Ebenfalls wird eine Methode zur Zustandsschätzung von nichtlinearen Systemen mit rauschbehafteten Ausgangsmessungen präsentiert. Dabei sind entgegen anderen Methoden keine Kenntnisse zu der Art oder der maximalen Rauschamplitude erforderlich.