1.基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、建立智能传感器网络的系统状态空间模型;
步骤2、根据系统状态空间模型设计扩张状态观测器,计算出传感器网络模型的扰动值;
步骤3、设计满足约束的模型预测控制器,并将扩张状态观测器计算出来的扰动值作为约束加入到模型预测控制器中,求解出每个节点对应的最优发射功率。
2.根据权利要求1所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,所述的系统状态空间模型基于对数路径损耗模型,其表达式为:
u(k)=△pt(k+1),△pt(k+1)为发射功率增量;
w(k)为系统扰动;
y(k)=psnr(k)为接收信号节点的信噪比。
3.根据权利要求2所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,
所述的系统扰动
△m(k+1)=m(k+1)-m(k),
△pn(k+1)=pn(k+1)-pn(k),
pl(d0)为距离发射端d0时的参考路径损耗值,n(k)为路径损耗指数,xσ(k)表示多径效应对接收信号的影响,pt(k)为发射节点的无线信号发射功率。
4.根据权利要求2所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,所述的接收信号节点的信噪比psnr(k)=pr(k)-pn(k),其中pr(k)为节点距离为d时接收信号的强度,pn(k)为本底噪声。
5.根据权利要求2所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,所述的扩张状态观测器如下:
β1和β2为扩张状态观测器的控制增益,
6.根据权利要求5所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,所述的扰动值的计算式为:
7.根据权利要求1所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,所述的最优发射功率的计算公式为:
pt(k)=pt(k-1)+u(k),其中:
u(k)为控制量,且u(k)=u1(k)+uf(k),uf代表干扰补偿控制部分,u1代表线性控制部分。
8.根据权利要求1所述的基于扩张状态观测器的wsn的模型预测控制方法,其特征在于,所述的扰动值由传感器网络模型的不确定性及网络通信环境的扰动产生。