基于T-S模型的非脆弱模糊控制

论文摘要

智能控制自20世纪70年代初由美国普渡大学（Purdue University）电气工程系的傅京孙（K. S. Fu）教授提出智能控制以来,一直是当代科学技术中一个十分活跃和具有挑战性的领域。而且由于智能控制融合了人工智能（AI）、自动控制（AC）、运筹学（OR）等多种学科知识的一门新兴交叉学科,有着及其广阔的应用前景。模糊控制技术作为智能控制的重要分支之一,它的最大特点是针对各类具有非线性、强耦合、不确定性、时变的多变量复杂系统,在各个控制领域中得到广泛应用,并取得良好控制效果。因此,对模糊控制系统的研究具有非常重要的现实意义。本文利用Lyapunov稳定性分析理论,采用线性矩阵不等式这一有效的工具,通过设计一些新的控制器,对含有不同被控对象的模糊控制系统进行了分析和控制,全文内容概述如下:第一章简要介绍模糊控制的发展背景、研究内容、模糊控制的原理及研究现状。第二章针对一类Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,构建了状态和输入矩阵具有不确定参数的连续时间非线性系统,研究了其H∞稳定和控制器的设计问题。基于Lyapunov（李雅普诺夫）函数稳定性分析理论,采用PDC（并行分布补偿）基本思想和LMI（线性矩阵不等式）方法,设计出了其非脆弱H∞模糊控制器,使闭环系统对允许的不确定参数具有H∞稳定。第三章研究了一类T-S模糊动态系统的H∞稳定和非脆弱控制器的设计问题。通过构造适当的分段Lyapunov函数,基于分段Lyapunov（李雅普诺夫）函数稳定性理论,并采用LMI（线性矩阵不等式）方法,提出分段非脆弱模糊控制器设计方案。给出了闭环系统对允许的不确定参数具有H∞稳定的充分条件。第四章研究了一类T-S模糊系统的无源控制问题。将严格无源的概念引入到T-S模糊系统种,得到了使闭环系统严格无源的充分条件,并将此条件用线性矩阵不等式（LMIs）表示。通过解这些矩阵不等式得到状态反馈增益矩阵。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 模糊控制的产生
• 1.2 模糊控制的概述
• 1.3 模糊控制的基本问题
• 1.4 模糊控制的研究现状
• 1.5 本文的主要工作
• ∞控制'>第二章 基于T-S模型不确定非线性系统的鲁棒非脆弱H_∞控制
• 2.1 引言
• 2.2 问题的描述
• ∞模糊控制'>2.3 鲁棒非脆弱H_∞模糊控制
• 2.4 实例仿真
• 2.5 小结
• ∞控制'>第三章 不确定非线性模糊系统的鲁棒非脆弱H_∞控制
• 3.1 引言
• 3.2 系统描述
• 3.3 分段模糊非脆弱控制器
• 3.4 实例仿真
• 3.5 小结
• 第四章 一类T-S模糊系统的无源控制
• 4.1 引言
• 4.2 系统描述
• 4.3 无源控制
• 4.4 数值算例
• 4.5 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间的研究成果
• 参与科研项目