不確定模糊時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒輸出反饋控制研究.pdf

1、模糊控制是基于美國學(xué)者Zadeh L A教授于1965年提出的“模糊集”理論發(fā)展起來的一種智能控制方法。模糊控制方法及模糊理論主要是針對(duì)不同類型的模糊系統(tǒng)提出相應(yīng)的控制方法并對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性分析和控制綜合問題研究，從而保證控制系統(tǒng)的性能。由Takagi和Sugeno提出的T-S模糊模型為非線性系統(tǒng)提供了一種描述方法，該模型將非線性系統(tǒng)的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)線性子系統(tǒng)的問題，然后提供一套系統(tǒng)化的方法來研究非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及控制器設(shè)計(jì)問題.當(dāng)T

2、-S模糊系統(tǒng)存在時(shí)滯、不確定、隨機(jī)干擾時(shí)，控制系統(tǒng)的性能往往會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。目前，對(duì)于不確定T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒控制研究多使用狀態(tài)反饋，但是在許多實(shí)際問題中，系統(tǒng)的狀態(tài)不易測(cè)量，甚至不可能測(cè)量。因此，研究控制系統(tǒng)的輸出反饋控制器設(shè)計(jì)問題具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究帶有各類時(shí)滯的不確定T-S模糊系統(tǒng)基于不同性能指標(biāo)的穩(wěn)定性分析與控制器設(shè)計(jì)問題。具體工作和所取得的成果簡要敘述

3、如下：
　　 1、針對(duì)同時(shí)具有狀態(tài)時(shí)滯及分布時(shí)滯的范數(shù)有界不確定Takagi-Sugeno(T-S)模糊時(shí)滯系統(tǒng)，研究了穩(wěn)定性分析和H∞動(dòng)態(tài)輸出反饋控制問題。通過構(gòu)造合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，獲得了滿足H∞性能指標(biāo)的新的時(shí)滯無關(guān)穩(wěn)定性判據(jù)。在此基礎(chǔ)上，獲得了H∞動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器存在的新結(jié)果，并提供了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。所設(shè)計(jì)的控制器可以保證閉環(huán)系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的并且具有指定的H∞擾動(dòng)抑制水平。
　　

4、2、針對(duì)同時(shí)具有狀態(tài)時(shí)變時(shí)滯、分布時(shí)滯及非線性項(xiàng)的范數(shù)有晃不確定T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)，研究了基于觀測(cè)器的H∞動(dòng)態(tài)輸出反饋控制問題。首先給出時(shí)滯相關(guān)的矩陣不等式形式的穩(wěn)定性判據(jù)，在此基礎(chǔ)上獲得了與上述判據(jù)等價(jià)的線性矩陣不等式(LMI)形式的穩(wěn)定性判據(jù)。進(jìn)一步獲得了新的帶有非線性項(xiàng)的觀測(cè)器型H∞輸出反饋控制器存在的新結(jié)果，并提供了期望控制器的設(shè)計(jì)方法。提供的數(shù)值算例驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的有效性。
　　 3、針對(duì)帶有單個(gè)時(shí)變時(shí)滯的范數(shù)有界不確

5、定T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)，研究了無源性分析與無源化動(dòng)態(tài)輸出反饋控制問題。首先，通過構(gòu)造合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，獲得了無源性分析問題的新結(jié)果。在此基礎(chǔ)上以LMI的形式獲得了動(dòng)態(tài)輸出反饋無源化控制器存在的時(shí)滯相關(guān)條件，并提供了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。提供的數(shù)值算例驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的有效性。
　　 4、針對(duì)同時(shí)帶有多個(gè)時(shí)變時(shí)滯及區(qū)間不確定參數(shù)的T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)，研究了無源性分析與無源化靜態(tài)輸出反饋控制問題。通過構(gòu)造合適的

6、Lyapunov-Krasovskii泛函，獲得了保證系統(tǒng)無源的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性判據(jù)。在此基礎(chǔ)上獲得了帶有時(shí)滯的靜態(tài)輸出反饋無源化控制器存在的新結(jié)果，并提供了期望控制器的設(shè)計(jì)方法。提供的數(shù)值算例驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的有效性。
　　 5、針對(duì)具有時(shí)變時(shí)滯的范數(shù)有界不確定T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)，研究了輸入飽和約束下的鎮(zhèn)定問題。針對(duì)所考慮的系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)造了合適的Lyapunov-Krasovskii泛函，基于anti-windup補(bǔ)償技