T-S模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制器設(shè)計(jì).pdf

1、T-S模糊模型是由日本學(xué)者TakagiT.和SugenoM.于1985年提出的,它的出現(xiàn)給控制理論研究尤其是模糊控制的研究帶來了非常深遠(yuǎn)的影響。通過使用T-S模糊模型對非線性系統(tǒng)進(jìn)行建模,可將非線性系統(tǒng)模型表示為一系列線性系統(tǒng)模型的加權(quán)平均,因此可以使用線性系統(tǒng)理論來分析模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制設(shè)計(jì)問題。在實(shí)際控制系統(tǒng)中,不確定性和時(shí)滯現(xiàn)象是普遍存在的,系統(tǒng)的性能往往會(huì)受到很嚴(yán)重的影響,以至于使系統(tǒng)變得不穩(wěn)定,因此研究具有參數(shù)不確

2、定性和時(shí)滯現(xiàn)象的T-S模糊系統(tǒng)控制問題具有一定的理論和實(shí)際意義。因此本文主要針對一類帶有狀態(tài)滯后和參數(shù)不確定性的T-S模糊系統(tǒng),根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性理論、使用線性矩陣不等式(LMI)的計(jì)算方法,并結(jié)合模糊隸屬度函數(shù)的信息,深入研究了模糊系統(tǒng)穩(wěn)定性和控制問題。
　　本文的研究工作主要包括以下五個(gè)方面:
　　1.首先研究了一類基于T-S模型的不確定時(shí)滯系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)問題,給出了該系統(tǒng)模糊保性能控制器存在的線性矩

3、陣不等式的充分條件,并以此為基礎(chǔ),針對幾種常見的隸屬度函數(shù),討論了隸屬度函數(shù)的選擇對系統(tǒng)二次性能指標(biāo)的影響,進(jìn)而對隸屬函數(shù)類型及參數(shù)進(jìn)行選取和優(yōu)化。
　　2.針對一類帶有狀態(tài)滯后的不確定T-S模型,設(shè)計(jì)了H∞容錯(cuò)保性能控制律,使得對所有允許不確定性,在執(zhí)行器故障時(shí)仍能保證閉環(huán)系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性,在滿足H∞性能指標(biāo)最小的同時(shí),對于一個(gè)給定的二次型成本函數(shù),同時(shí)保證閉環(huán)成本值不超過某個(gè)界。
　　3.針對T-S模糊系統(tǒng)經(jīng)典穩(wěn)定性分析

4、方法的保守性問題,利用不同模糊規(guī)則下隸屬度函數(shù)之和為1的信息,在系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析過程中加入一組松弛因子,從而獲得了一組新的保守性較小的系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件;并分別針對不確定性為加法和乘法不確定的情況,設(shè)計(jì)了非脆弱狀態(tài)反饋控制器。
　　4.針對一類帶有參數(shù)不確定性的T-S模糊系統(tǒng),通過階梯型隸屬度函數(shù)的概念,將隸屬度函數(shù)包含的信息帶到穩(wěn)定性分析與控制器設(shè)計(jì)中,獲得了新的系統(tǒng)穩(wěn)定充分條件,降低了穩(wěn)定性的保守性,使閉環(huán)系統(tǒng)可以獲得了較好的