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二维离散系统的H∞滤波是将鲁棒控制设计中引入的性能指标 H∞范数应用于滤波,以解决系统中存在的各种不确定性问题。因为系统存在进程噪声和测量噪声,或者系统自身存在着参数不确定性,设计稳定、具备更小保守性的滤波器就显得尤为重要。鲁棒控制理论是处理不确定性问题的有力工具,H∞控制理论是目前解决鲁棒控制问题比较完善的理论体系。控制与滤波是对偶问题,H∞滤波问题是在H∞标准控制问题基础上发展起来的,可以说H∞滤波问题是一个特殊的H∞控制问题。二维离散系统模型有Attasi模型、FM模型和Roesser等,本文主要研究基于Roesser模型的二维离散系统H∞滤波问题,目的是设计两种形式的H∞滤波器使任意能量有界噪声输入可以衰减到一定水平。 本文首先对Roesser模型的建立过程及一些相关理论知识进行详细介绍,给出了二维离散系统系统可以进行滤波的充分条件。其次,深入探讨了二维离散系统的H∞滤波效果,设计了可以确保噪声衰减到一定水平的滤波器。这里,分别研究了基于观测器的H∞滤波器和一般形式的H∞滤波器。针对基于观测器的H∞滤波器的设计给出了两种方案,线性矩阵不等式方法和黎卡提不等式方法。其原理基本相同,但在计算能力上,线性矩阵不等式方法更加优于黎卡提不等式方法。针对一般形式的H∞滤波器,可以采用线性矩阵不等式方法的两个定理来进行设计。 本文在MATLAB仿真环境下,对两种形式的滤波器通过图像处理的相关实例进行了仿真验证,一般形式的H∞滤波器的滤波效果明显优于基于观测器的H∞滤波器,具有较好的噪音衰减水平。在热工程实例中的应用,更进一步验证了两种形式的H∞滤波器的滤波效果,从而提供了适合解决实际应用问题的新方法。