区间二型随机模糊系统的控制器设计

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一型Tagaki-Sugeno(T-S)模糊模型在逼近和描述复杂非线性系统方面已经成为比较普遍和有力的工具,其在实际生产生活中已有很多应用。但一型模糊集合在直接处理数据的不确定性方面具有局限性,而二型模糊集合弥补了一型模糊集合的这个缺陷,它能够很好的处理不确定性的问题。然而,二型模糊集合的运算比较复杂,运算量大,故它的应用主要是在区间二型模糊集合上。本文基于T-S模型的区间二型,主要研究了具有It(?)形式的随机模糊逻辑系统的稳定性分析与控制器设计的问题。研究的主要内容包括以下三个部分:第一部分:讨论了一类带有多Wiener过程It(?)形式的的区间二型不确定随机模糊系统的控制器设计的问题。利用随机Lyapunov函数方法和矩阵的放缩技巧,建立了闭环系统随机渐近稳定的充分条件,给出了控制器设计方法。并引入Kronecker积,简化结果。采用一种矩阵分解的方法,处理了系统中的参数不确定性以及随机扰动的特点。最后给出的仿真实例验证了此设计方法的有效性。第二部分:研究了一类具有时变时滞的前提不匹配的区间二型It(?)形式的随机模糊系统的稳定性分析的问题。由于系统具有区间二型模糊基函数,随机扰动以及时变时滞的特点,镇定问题的复杂性增强了,对它的研究也更有挑战性。利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,结合延迟分解技术,分析时滞区间二型It(?)随机模糊系统。采用广义It(?)同构方法以及由函数矩阵分解技巧推导出的倒数凸组合的方法,实现对Lyapunov-Krasovskii泛函的李导数的一个较好的估计,建立了保守性较小的基础系统随机均方稳定的条件。最后给出的仿真实例说明了此设计方法的可行性。第三部分:考虑了一类带有时变时滞的前提不匹配的区间二型It(?)形式的随机模糊系统的控制器设计的问题。在第二部分的基础上,通过矩阵的变量替换,建立了保守性较小的带有时变时滞的区间二型随机模糊系统的稳定性条件,并给出了控制器的设计方法。由已知矩阵,可求解出给定时滞下界时,对于同一个时变时滞的导数的上界,时滞下界分割的分数越多,时滞上界的取值就越大。最后通过采用蒙特卡洛仿真思想验证了提出的算法的有效性。
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