非線性系統(tǒng)的脈沖模糊建模及其穩(wěn)定性.pdf

1、由于模糊控制技術具有控制器設計簡單、適用許多非線性系統(tǒng)和魯棒性強等特點，從20世紀80年代以來，在理論和工程實踐方面獲得了很大的發(fā)展。在模糊控制技術之中，最常用的模糊控制模型是Takagi-Sugeno(T-S)模型。在該模型框架下，模糊系統(tǒng)的控制歸結為常微分方程的穩(wěn)定性問題。然而，對具有脈沖影響的系統(tǒng)，如復雜的工程控制系統(tǒng)、生物學系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)等，直接使用T-S模型將存在較大問題，因為它們的數(shù)學模型是脈沖微分方程。同時，脈沖控制技

2、術由于容易實現(xiàn)且成本低廉，已在力學系統(tǒng)和航天器最優(yōu)控制以及混沌控制、保密通訊、神經(jīng)網(wǎng)絡等領域得到成功應用。但是，把這些脈沖控制技術引入到由模糊系統(tǒng)表示的復雜系統(tǒng)目前還處于萌芽階段。 因此，本論文通過脈沖技術發(fā)展了傳統(tǒng)的T-S模型，建立了脈沖模糊系統(tǒng)模型，使得T-S模糊模型具有更為廣泛的適用性。所建立的脈沖模糊系統(tǒng)模型的局部系統(tǒng)是一個脈沖線性系統(tǒng)，這是脈沖模糊模型與傳統(tǒng)的T-S模型最大的區(qū)別。這樣，就可以利用脈沖控制技術的優(yōu)點實現(xiàn)

3、模糊系統(tǒng)的控制，而且還可以推廣現(xiàn)有T-S模型。在此基礎上，本論文通過去模糊化技術，把脈沖模糊系統(tǒng)模型轉化為脈沖微分方程。從而，論文采用了脈沖微分方程的基本原理和Lyapunov穩(wěn)定性理論，研究這類脈沖模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性，以及時滯系統(tǒng)和不確定性系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。論文還研究了在脈沖作用下模糊混沌系統(tǒng)的控制和同步問題，并討論不同類型驅動信號下的混沌同步控制問題。通過對這些問題的研究，得到了脈沖控制在具有周期切換混沌系統(tǒng)中的穩(wěn)定控制、完全

4、同步、時滯同步的充分條件。以及脈沖模糊系統(tǒng)的一般穩(wěn)定性結果，對該問題的討論又分為了只有脈沖輸入的控制和既有脈沖控制輸入又有狀態(tài)輸入的混合控制。由于混沌研究是非線性系統(tǒng)的中心內(nèi)容，所以論文把所建立的脈沖模糊模型運用于混沌的控制與同步問題，得到了相應的研究結果。時滯和不確定性是非線性系統(tǒng)不穩(wěn)定的重要根源，所以本論文把脈沖模糊系統(tǒng)模型進一步擴展到了不確定性和含有時滯的非線性系統(tǒng)，獲得了不確定時滯非線性系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定的各種充分條件。 總