非线性时滞系统模糊控制的研究

论文题目: 非线性时滞系统模糊控制的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 魏新江

导师: 井元伟

关键词: 非线性系统,时滞系统,模糊模型,观测器,鲁棒稳定性,模糊控制,线性矩阵不等式,自适应控制,不确定性,输出跟踪控制,变结构控制

文献来源: 东北大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在工程实践中，时滞现象是普遍存在的。例如，化工过程、生物系统、经济系统等都存在时滞现象。与非时滞系统比较，时滞通常是引起系统不稳定与振动的原因。因此对时滞系统加以专门的研究就显得非常的必要，并且具有相当重大的意义。现代数学、控制理论和计算机技术的迅速发展为不确定时滞系统的研究提供了强有力的工具。近年来，作为控制理论研究热点之一的非线性系统控制理论得到了长足的发展，尤其是微分几何方法的引入，使得非线性系统控制理论得到了很大的飞跃。但作为更一般的问题，也是更复杂的问题，非线性时滞系统控制的研究还没有得到应有的重视。近年来，由于模糊系统理论不需要精确的数学模型并且可以有效地利用专家知识，从而成功地应用于许多控制问题中。另外模糊控制技术具有控制器设计简便，适用于许多非线性系统并且具有鲁棒性强等特点，20世纪80年代以来在控制理论和工程实践方面获得了巨大的发展。本课题主要研究基于模糊控制方法的非线性时滞系统鲁棒控制。 本文的主要工作概括如下： 研究了一类不确定时滞系统基于模糊T-S模型的鲁棒控制及其稳定性分析。应用不确定模糊T-S模型对一类非线性不确定系统进行逼近，在此基础上研究模糊状态反馈、模糊鲁棒观测器的设计和基于观测器的状态反馈控制器的设计问题。基本思想是：把整个状态空间划分成n个模糊子空间，在每个模糊子空间，用不确定模糊T-S模型表示局部线性不确定系统，对每个局部线性不确定系统设计局部鲁棒观测器和状态反馈控制器。总的鲁棒观测器和反馈控制器增益分别是各个局部子系统观测器和状态反馈控制增益的加权和。 针对一类单输入单输出不确定非线性系统，提出了一种稳定的自适应模糊控制方法。该方法不需要系统状态可测的条件，而是通过设计模糊状态观测器来估计系统的状态。系统的未知非线性项通过模糊逻辑系统进行逼近，且逼近误差满足一定的有界条件，根据Lyapunov方法对系统进行分析，得出相应的参数自适应

论文目录:

独创性声明

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 模糊控制的研究背景和发展概况

1.2 模糊控制的数学基础

1.3 不确定时滞系统鲁棒控制的发展概况

1.4 变结构控制的研究背景和发展概况

1.5 变结构控制的数学基础及设计步骤

1.6 本文的主要工作

第二章 一类不确定非线性系统的模糊控制

2.1 模糊系统的描述

2.2 模糊系统稳定性分析

2.3 模糊系统的状态反馈控制

2.4 模糊观测器的设计

2.5 系统仿真

2.6 结论

第三章 基于逼近误差的非线性模糊自适应控制

3.1 模糊系统的描述与控制问题

3.2 基于观测器的间接自适应模糊控制器设计

3.3 仿真算例

3.4 结论

第四章 非线性模糊时滞系统自适应控制

4.1 模糊时滞系统的描述

4.2 模糊系统的状态反馈控制

4.3 系统仿真

4.4 结论

第五章 一类非线性时滞系统的模糊跟踪控制

5.1 模糊时滞系统的描述

5.2 模糊系统的状态反馈控制

5.3 模糊观测器的设计

5.4 系统仿真

5.5 结论

第六章 一类模糊时滞系统输出跟踪控制

6.1 问题描述

6.2 输出跟踪控制

6.3 仿真实例

6.4 结论

第七章 一类模糊时滞系统自适应跟踪控制

7.1 问题描述

7.2 自适应跟踪控制

7.3 仿真实例

7.4 结论

第八章 结束语

参考文献

致谢

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发布时间: 2006-10-25

参考文献

• [1].基于LMI的非线性时滞系统的鲁棒模糊控制与滤波研究[D]. 陈志盛.中南大学2005
• [2].机器人智能控制方法研究[D]. 王灏.华南理工大学1999
• [3].基于智能控制技术输油泵系统控制研究[D]. 刘军.西安理工大学2006
• [4].空间分布动态系统的3-D模糊控制设计与分析[D]. 张宪霞.上海交通大学2008
• [5].不确定非线性系统的自适应模糊控制[D]. 康强.大连理工大学2009
• [6].磨矿过程专家系统研究与应用[D]. 张孝临.吉林大学2010
• [7].基于模糊模型的非线性系统镇定控制和H_∞滤波研究[D]. 解相朋.东北大学2010
• [8].机器人模糊控制策略研究[D]. 林雷.燕山大学2009
• [9].电厂冷凝器清洗机器人的神经网络控制理论研究[D]. 伍锡如.湖南大学2012
• [10].模糊控制工程应用若干问题研究[D]. 彭勇刚.浙江大学2008

相关论文

• [1].模糊控制系统中的若干关键问题研究[D]. 杜文吉.西安电子科技大学1999
• [2].基于T-S模糊模型的控制方法及稳定性分析[D]. 巩长忠.大连理工大学2003
• [3].模糊控制、神经网络和变结构控制的交叉结合及其应用研究[D]. 邱焕耀.华南理工大学1999
• [4].非线性系统自适应模糊控制算法的研究[D]. 刘艳军.大连理工大学2007
• [5].非线性模糊时滞系统的鲁棒控制研究[D]. 李丽.大连理工大学2008

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