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《基于T-S模糊模型的非線性系統(tǒng)的分析與控制研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、內(nèi)容摘要模糊控制作為一種有別于傳統(tǒng)控制理論的控制方法，能充分應用控制專家的經(jīng)驗和知識，處理那些定義不完善或難以精確建模的復雜過程，并具有相當?shù)聂敯粜?，在具有相關特點的控制領域表現(xiàn)出了其極大的優(yōu)勢，特別適用于非線性、時變、大滯后系統(tǒng)的控制。模糊系統(tǒng)理論的一個重要研究內(nèi)容就是它的穩(wěn)定性與控制問題。日本學者Takagi和Sugeno在1985年提出的Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型，為模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制綜合提供了系統(tǒng)化的框架，使模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制器設計上升到了新的理論高度。對于非線性系
2、統(tǒng)的不同區(qū)域的動態(tài)，可以利用T-S模糊模型建立局部線性模型，然后把各個局部線性模型用隸屬函數(shù)連接起來，得到整體的模糊非線性模型。進而，基于此模型進行系統(tǒng)的定性分析及控制設計。本文通過使用Lapunov函數(shù)方法、線性矩陣不等式（LMI）方法和并行分布補償（PDC）方法，分析研究了T-S模糊系統(tǒng)分別在非時滯、時滯和不確定性情形下的穩(wěn)定性問題及H∞控制問題，導出了相應的穩(wěn)定性條件及H∞控制器的設計方法。主要工作包括以下幾個方面：1）針對連續(xù)變時滯T-S模糊系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性問題，導出了系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件
3、，該條件以LMI的形式表示，并據(jù)此給出了模糊控制器的設計方法。2）針對離散T-S模糊系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題及H∞控制問題，給出了系統(tǒng)穩(wěn)定且滿足H∞性能指標的充分條件，并將該問題轉化為一個具有LMI約束的優(yōu)化問題，據(jù)此給出了模糊控制器的設計方法3）針對離散時滯T-S模糊系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題及H∞控制問題，給出了系統(tǒng)穩(wěn)定且滿足H∞性能指標的充分條件，并設計了相應的H∞控制器。4）針對離散時滯不確定T-S模糊系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題及H∞控制問題給出了系統(tǒng)穩(wěn)定且滿足H∞性能指標的充分條件，并設計
4、了相應的H∞魯棒控制器。5）選擇了若干典型實例，對上述結果進行了仿真研究。仿真結果表明本文所給出的條件和方法是有效的，并進一步將本文的結論與現(xiàn)有其他文獻結論進行比較，結果顯示，本文的結論具有較少的保守性。最后對全文進行了概括性總結，并指出了有待進一步研究和解決的問題。關鍵詞：Takagi-Sugeno模糊系統(tǒng)線性矩陣不等式模糊Lyapunov函數(shù)IIAbstractFuzzycontrolisacontrolstrategywhichisdifferentfromothertraditionalcontro
5、lmethods.Itcanbeeasytorealizeeffectivelyhumancontrolstrategiesandexperienceinmanyapplications.Furthermore,itcanachievebettercontrolperformanceintheabsenceoftheaccuratemathematicmodelforthecontrolledsystem.Insomecorrespondingcontrolarea,fuzzycontrolhasitsow
6、npowerfuladvantages,especiallyforthecontrolofnonlinearsystems,time-varyingsystemsandlongtime-delaysystems.Stabilityanalysisandcontrollerdesignarethetwoimportantresearchcontentsoffuzzycontroltheory.In1985,bothTakagiandSugenoproposedtheTakagi-Sugeno(T-S)fuzz
7、ymodel,whichbringsfar-reachingimpactforfuzzycontroltheoryanditsapplication,andmakesstabilityanalysisoffuzzysystemstoanewtheoreticalheight.T-Sfuzzymodelefficientlyrepresentsanonlinearsystemswithasetoflinearsubsystems.Itcanbeeasilytoanalyzethestabilitycondit
8、ionsaswellasdesigncontrollersbyT-Sfuzzymodelingfornonlinearsystems.Inthisdissertation,byusingLyapunovapproach,linearmatrixinequality(LMI)methodandparalleldistributedcompensation(PDC),theproblemofstabilityandH
