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在实际控制系统中普遍存在非线性、时滞、参数不确定性和外界扰动等因素。时滞的存在对动态系统的特征有重大影响,是很多物理系统的固有性质,在工业程序的数学模型中非常普遍。时滞会导致系统的不稳定,所以在设计控制系统的过程中应该考虑到时滞产生的影响。参数的不确定性会使系统的性能退化,导致系统的不稳定。基于T-S模型建模方法为非线性系统的分析与综合提供了新的研究思路。
由于非线性时滞系统具有双重复杂性,相关的控制理论研究的较少,对离散系统的研究更少。鉴于控制应用的实际需要,本文深入研究了同时具有时滞、参数不确定和外界扰动的非线性离散系统的控制理论,用T-S模糊模型表示具有时滞和扰动的离散系统,模糊观测器用来估计模糊系统的状态和非线性函数,并得到基于观测器的模糊控制器的充分条件,通过线性矩阵不等式方法(LMI)获得控制矩阵和观测矩阵,模糊Lyapunov函数使闭环模糊系统全局渐进稳定。
本文在传统的控制方法的基础上,针对系统在建模时产生的误差、外界干扰、参数不确定及操作故障等因素对系统产生的影响,用T-S模糊模型表示具有时滞和扰动的离散系统,使得外界扰动对系统产生的影响尽可能的减少。同时,使用模糊观测器来估计模糊系统的状态,通过对状态和非线性函数的估计设计出模糊控制器的充分条件,为所设计的模糊控制器增加了相当的灵活性。
通过应用基于T-S模糊模型的自适应模糊控制方法,对复杂非线性系统进行自适应控制,经过仿真表明本文采用的自适应方案有效可行。