基于T-S模糊雙線性模型的非線性系統(tǒng)分析與控制.pdf

1、傳統(tǒng)的控制理論對于明確系統(tǒng)具有強(qiáng)而有力的控制能力，但對于過于復(fù)雜或難以精確描述的系統(tǒng)，效果卻不理想。而相對于傳統(tǒng)控制，模糊控制具有兩大無法比擬的優(yōu)點：首先，它在許多應(yīng)用中可以靈活運(yùn)用，有效且便捷地實現(xiàn)人的控制策略和經(jīng)驗；其次，它不需要知道被控對象精確的數(shù)學(xué)模型就可以實現(xiàn)較好的控制。因此，針對上述控制問題，可以考慮利用模糊控制理論來進(jìn)行處理。1985年，日本學(xué)者TakagiT和Sugeno M提出了一種新的模糊推理模型-Takagi-Su

2、geno(T-S)模型，在此之后T-S模型被廣泛應(yīng)用到非線性動態(tài)系統(tǒng)的辨識，濾波和控制中，為模糊控制的研究和應(yīng)用帶來了深遠(yuǎn)的影響。而雙線性系統(tǒng)作為一類比較特殊的非線性系統(tǒng)，比一般的非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，同時描述對象的近似程度往往比線性系統(tǒng)高得多，針對它的研究已經(jīng)有豐富的成果。2007年臺灣學(xué)者Li T H S和Tsai S H提出了T-S模糊雙線性模型，并把該模型應(yīng)用到離散不確定系統(tǒng)中，研究了系統(tǒng)魯棒H∞穩(wěn)定問題，使得基于T-S模糊雙線性

3、模型的方法成為控制理論中一個十分重要的課題。
　　 本文基于T-S模糊雙線性模型，根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性理論、魯棒控制理論、H∞控制理論、自適應(yīng)控制理論，結(jié)合線性矩陣不等式(LMI)的相關(guān)知識，對模糊系統(tǒng)建模、穩(wěn)定性分析及控制器設(shè)計進(jìn)行深入研究，得到了一些新成果。
　　 主要工作概括如下：
　　 第一，針對一類多輸入離散非線性系統(tǒng)給出了模糊雙線性T-S模型的參數(shù)化新模型，以線性矩陣不等式(LMI)的形式給出系

4、統(tǒng)H∞全局穩(wěn)定的充分條件，并通過求解一系列線性矩陣不等式(LMI)給出控制器增益，最后，通過仿真例子驗證方法的有效性和可行性。
　　 第二，針對多輸入T-S模糊雙線性系統(tǒng)的跟蹤問題，使用并行分布補(bǔ)償算法(PDC)設(shè)計模糊控制器，得到了多輸入模糊雙線性系統(tǒng)滿足H∞跟蹤性能指標(biāo)的充分條件，仿真結(jié)果驗證了該條件的有效性。
　　 第三，針對一類非線性系統(tǒng)給出了自適應(yīng)模糊控制的新方案，運(yùn)用T-S模糊雙線性模型描述初始系統(tǒng)，首先在不