非线性随机系统的分布式滤波问题是控制领域中的研究热点之一,相关滤波方法已广泛应用于电力系统、军事系统、工业系统等诸多领域。随着通信技术的快速发展,网络在当下工业生产与人们日常生活中起到了重要作用。它虽然具有资源共享、可靠性高、灵活性强等优势,但通讯网络的注入诱导出多种通讯受限现象,如带宽受限、测量丢失、网络攻击、异常值等,进而导致远程滤波器端仅能接收到不完整的测量信息。本文针对几类通讯受限下饱和非线性系统,基于方差约束方法设计优化分布式滤波算法,并对滤波算法性能进行分析。具体研究内容如下:1. 研究随机通信协议下具有测量丢失的时变饱和非线性系统的分布式滤波问题。利用一组具有不确定发生概率的随机变量来描述测量丢失现象,根据名义均值和概率误差上界给出丢失概率的描述。采用随机通信协议来决定节点在每一时刻的网络使用权限。基于系统中的可测信息,设计一个新颖的优化分布式滤波器。利用适当的不等式处理技巧得到滤波误差协方差上界,并选取合适的滤波器增益矩阵来优化此上界。然后,给出此上界的迹为一致有界的充分条件并分析丢失概率对分布式滤波算法性能的影响。最后,通过Matlab软件进行数值仿真,验证所提出的优化分布式滤波算法的优越性。2. 探讨随机发生网络攻击下离散时滞饱和非线性系统的优化分布式滤波问题。采用一组服从Bernoulli分布的随机变量对网络攻击现象进行建模,继而实现不同攻击类型间的转换,且考虑攻击发生概率是不确定的情形。在远程滤波器端,基于测量构造一个时变分布式滤波器。其次,利用随机分析方法得到滤波误差协方差上界的表达式,并通过矩阵简化技术设计滤波器增益来优化该上界。接着,给出保证滤波误差协方差上界的迹满足一致有界性的具体判别条件。最后,利用仿真实验演示所给出的优化分布式滤波策略的有效性。3. 讨论一类具有异常值和乘性噪声的时滞饱和非线性系统的优化分布式滤波问题。利用X~2检测器来检测异常值,剔除异常值并给出补偿准则。在远程滤波器端,设计一个具有补偿机制的新型分布式滤波器。基于方差受限方法,得到滤波误差协方差的一个上界,并选取合适的滤波器增益矩阵来获得最小化的上界矩阵,进而建立基于补偿机制的优化分布式滤波算法。其次,给出滤波误差协方差上界的迹满足一致有界性的判别条件。最后,利用数值仿真算例验证所提出的优化分布式滤波算法的可行性。