基于T-S模糊型的幾類模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性與魯棒可靠控制.pdf

1、模糊控制理論研究包括解決模糊控制中關于穩(wěn)定性和魯棒性分析、系統(tǒng)的設計方法、控制系統(tǒng)性能的提高等核心問題。本文針對目前應用廣泛的基于T-S模型的模糊系統(tǒng),結(jié)合魯棒控制理論、容錯控制理論、H∞控制等理論,采用Lyapunov函數(shù)方法、線性矩陣不等式(LMI)技術(shù),深入研究了T-S模糊系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性以及可靠控制問題。同時,如果切換系統(tǒng)的子系統(tǒng)為模糊系統(tǒng),則稱為切換模糊系統(tǒng)。它是一種更為復雜的混雜系統(tǒng)。這類系統(tǒng)更能準確刻畫實際系統(tǒng)中模糊特性、

2、連續(xù)動態(tài)和離散動態(tài)的相互作用及運動行為。對于切換模糊系統(tǒng)的研究,拓寬了模糊系統(tǒng)的研究范圍。本文研究了幾類模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性及魯棒可靠控制問題,主要工作包括:
　　 首先,研究了一類不確定T-S動態(tài)模糊系統(tǒng)的魯棒非脆弱控制問題。給出不確定T-S動態(tài)模糊系統(tǒng)模型,利用Lyapunov函數(shù)方法,進行了連續(xù)不確定動態(tài)模糊系統(tǒng)的魯棒非脆弱控制器設計,得到了基于LMIs的不確定動態(tài)模糊系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定性條件。
　　 其次,研究了離散

3、不確定時滯模糊系統(tǒng)的容錯控制問題。針對非線性離散系統(tǒng),構(gòu)造T-S模型,引入?yún)?shù)不確定項和時滯項,使得模糊模型能夠更精確逼近原系統(tǒng)。利用Lyapunov方法,證明了所設計的模糊控制器能夠使閉環(huán)T-S模糊系統(tǒng)對于執(zhí)行器故障以及傳感器故障的情況具有完整性和魯棒性。當不確定項具有范數(shù)有界時,利用求解LMIs的方法,得出了閉環(huán)模糊系統(tǒng)在執(zhí)行器故障以及傳感器故障時具有完整性的充分條件。
　　 接著討論了一類不確定切換模糊系統(tǒng)的模型,模型中的

4、每個子系統(tǒng)均為不確定模糊系統(tǒng),研究了切換模糊系統(tǒng)狀態(tài)反饋H∞魯棒控制問題?；贚MIs和H∞控制理論,利用多Lyapunov函數(shù)方法,設計了狀態(tài)反饋控制器與切換策略,使閉環(huán)切換模糊系統(tǒng)在切換策略下具有H∞性能指標γ。
　　 針對切換不確定模糊系統(tǒng)的模型研究了魯棒可靠控制問題。對于系統(tǒng)的外部干擾具有未知上界的情況,當執(zhí)行器“嚴重失效”即未失效執(zhí)行器部分不能鎮(zhèn)定原系統(tǒng)時,使用切換技術(shù)和多Lyapunov函數(shù)方法構(gòu)造出模糊魯棒自適應可

5、靠控制器,使得相應的閉環(huán)系統(tǒng)對于所有可能的不確定性和所有允許的執(zhí)行器失效一致最終有界。同時,設計了可以實現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)一致最終有界的切換律。嘗試將魯棒可靠控制與跟蹤問題相結(jié)合,研究了不確定切換模糊系統(tǒng)的魯棒可靠跟蹤問題。通過使用切換技術(shù)和多Lyapunov函數(shù)方法,構(gòu)造了魯棒模糊自適應可靠控制器。通過設計切換律,對于具有未知上界的干擾,保證跟蹤誤差一致漸近趨于零。
　　 最后對全文作出總結(jié),并對下一步的研究工作進行展望。