基于T-S模糊模型的非线性正系统控制

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jasonzheng1978
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于模糊系统在有界紧集上对非线性函数的近似估计特性,使其成为一种处理非线性系统的有效工具。特别是,T-S模糊系统的提出。T-S模糊系统是由多个线性子系统所构成,并通过模糊推理和利用非线性的隶属函数在有界紧集上近似非线性被控系统。通过这样简单的系统形式,对T-S模糊系统设计控制器要比对原系统更加容易。因此,基于T-S模糊模型的非线性被控系统的研究可以很好地结合线性系统控制理,使得复杂的非线性被控系统可以利用一些线性系统理论来研究,在近年引起了许多学者的关注。  本文引入非线性正系统的T-S模糊模型,利用线性规划(LP)技术,L1-增益控制理论,并行分布补偿(PDC)算法,切换系统稳定性理论等有关知识,研究了非线性正系统的四个热点问题。主要工作概括如下:  1.通过引入非线性正系统的T-S模糊系统,研究T-S模糊正系统的稳定性。根据1L-增益控制理论并利用线性Lyapunov函数,得到系统L1-增益渐近稳定性的LP形式的充分条件;应用PDC算法设计输出反馈模糊控制器,使T-S模糊系统是可控正系统并在L1-增益性能指标γ下渐近稳定,得到系统的稳定化条件;在L1-增益渐近稳定LP条件的基础上,进一步加入优化问题目标,利用LP技术得到最优性能指标γ和所对应的控制反馈增益矩阵。T-S模糊正系统的优化L1-增益性能稳定性控制可通过求解LP得到,相比于其他LMI形式的结果,大大减少了计算量。最后,引入一个实例来说明非线性正系统L1-增益渐近稳定控制器的设计过程,同时检验了定理中的理论结果。  2.首先,建立离散T-S模糊正系统模型,基于PDC算法设计模糊控制器,得到系统l1-增益渐近稳定性条件,并求得最优的指标γ和控制增益矩阵;然后,分别考虑控制器满足非负约束条件和非对称约束条件,得到l1-增益性能渐近稳定的充分条件,同时保证系统的状态有界,系统的控制器满足给定的界,并分别求得相应的最优的指标γ和控制增益矩阵。该方法可使系统的状态初值与控制器满足任意给定的界,并通过两个例子来说明。  3.考虑到时滞对系统稳定性和控制性能的影响,引入非线性混合时滞正系统模型,在此基础上建立T-S模糊混合时滞正系统模型,研究T-S模糊混合时滞正系统的指数稳定特性,利用Lyapunov定理,得到 LP形式的与时滞相关的判别条件;基于PDC算法,使得T-S模糊混合时滞系统是可控正系统并在L1-增益性能指标γ下指数稳定;利用LP技术,得到最优增益性能指标γ和反馈增益矩阵。与现有的成果相比,得到的稳定性定理是LP形式的时滞相关的指数稳定性判别条件。  4.考虑系统参数的随时间切换问题,研究了一类非线性混合时滞切换正系统的指数稳定特性。在非线性切换混合时滞正系统基础上,建立T-S模糊切换混合时滞正系统模型,通过设计多余正Lyapunov–Krasovskii泛函,研究了在模式依赖的平均驻留时间(MDADT)的切换信号下,使系统指数稳定的时滞相关判别条件。在新型稳定性判据基础上,设计正系统稳定化控制器,最后得到LP形式的闭环T-S模糊切换混合时滞系统的正性和时滞相关的指数稳定性判据。  最后,概括全文,阐明了全文的主要结论,进一步对新的问题做了探讨。
其他文献
本文主要利用非线性泛函分析中的拓扑度理论、锥理论等方法,分别研究了一类p-Laplacian方程的周期解问题和一类四阶m点边值问题的正解的存在性。主要内容包括:第一章介绍了一
本文主要是研究一元水质模型中的最优混合问题,其模型的数学方程由以下方程,初始条件及边界条件描述:   其中ci=ci(x, t)(i=1,2)是污染物在t时刻的浓度,非线性项f1(ci)和f2(c2)
半无限规划是数学规划领域的一个具有重要理论意义和应用价值的研究课题,在工程、经济、管理、信息技术以及计算机网路系统等领域的许多有重要价值的实际问题,如机器人路径问
本文运用分离变量法求解了两平行板微管道中线性粘弹性流体的周期电渗流动,其中线性粘弹性流体的本构关系是由广义Maxwell模型和Jeffrey模型描述的。将电渗力作为体力,解析求
无网格法是近几十年来在数值求解领域中发展起来的一种新方法,由于它不依赖于网格,所以可以避免有限元法、有限差分法等传统网格方法因网格畸变带来的不利影响。目前较为流行
图谱理论是代数图论的一个重要研究课题,它包括图的邻接谱和拉普拉斯谱等。树是一种十分特殊而重要的图,正是因为树的性质的特殊性,所以很多连通图的研究往往要借助于树的特
最近几年里,多智能体系统的一致性研究已经成为协作控制领域中的一个研究热点,特别是二阶多智能体系统的一致性研究。从目前的研究成果来看,关于二阶多智能体系统的一致性研究大
隐马尔可夫模型在近几十年来被广泛应用于弱相依随机变量的建模上,被用作研究发音过程,神经生理学与生物遗传等方面问题的工具。虽然隐马尔可夫模型在今天已经得到了广泛的应
可数性是拓扑学的基本性质之一,它在超空间理论中占有重要的地位。本文的主要目的就是要补充超空间理论中的可数性在纤维拓扑中的性质及相关定义。本文首先在纤维拓扑理论的
本文在前人的研究成果基础上,运用线性矩阵不等式方法和李亚普诺夫稳定性理论对不确定时滞广义系统的控制问题进行研究.前言与第二章介绍了不确定时滞广义系统的控制问题研究