采用模糊控制方法实现混沌同步

研究了混沌系统的同步问题。采用T-S模糊动态模型描述混沌系统，用Lyapunov稳定性理论设计出全局渐近稳定的模糊变结构同步控制器。应用到两Lorenz混沌系统的同步控制中，仿真验证了方案的有效性，模糊控制器结构简单，规则少，有实用价值。     

Liu混沌系统的模糊耦合同步

基于模糊控制思想，研究了新近提出的Liu混沌系统的耦合同步。为了分析比较，首先应用线性时变稳定性理论实现Liu混沌系统的线性耦合同步。然后基于T-S模糊模型重构了Liu混沌系统，并用Lyapunov理论和耦合同步的思想推导了两个重构的Liu系统耦合同步的稳定性条件。本文的模糊耦合同步方法通过LMI方法可以迅速求取可行解，同步条件更加清晰明确、约束条件少，并可以方便地得到不同衰减率α下全局渐近稳定的充分条件。此外，设计的控制器都由线性函数构成，有利于实际应用中构造控制器。良好的仿真结果验证了本文模糊同步方法的有效性，该方法适用于符合广义Lorenz范式（GLCF）的混沌系统。     

Liu混沌系统的线性反馈和状态观测器同步

Liu混沌系统是新近提出的三维混沌系统。文章分析Liu混沌系统的结构特点,设计了线性反馈同步方法和基于状态观测器的同步方法。线性反馈同步法结构简单;通过误差系统的分析,从理论上推导了系统实现同步的充分条件。基于状态观测器的同步方法对原系统结构没有特殊要求,无需求解Lyapunov函数;通过设定不同的控制参量,分析了控制参量和同步速度之间的关系。实验结果证明了两种同步方法的有效性和正确性。     

一般Lur''e混沌系统指数同步的M-矩阵方法

由于许多混沌系统是Lure系统,因此近年来开始对基于Lure混沌系统的同步问题的研究。采用M-矩阵方法和Lyapunov函数方法以及时滞反馈控制技术研究了一般Lure混沌系统的指数同步问题,得到了易于检验的指数同步的代数判据,而且对其Lyapunov指数进行了估计。由此可设计出这种混沌同步方案的反馈控制器。最后,给出了例子加以说明。     

参数不确定Liu混沌系统的模糊反馈控制

研究了新近提出的Liu混沌系统的模糊控制方法。在用T-S模糊模型重构了系统结构的基础上,利用反馈控制思想,设计了Liu混沌系统的模糊控制方法,并通过Lyapunov函数的推导得到了系统以衰减率α全局渐近稳定的充分条件。该方法适用于参数确定的系统和含有不确定参数的系统。文章对两种情况均进行了仿真实验。所有的控制参数可以通过LMI方法得到,仿真结果验证了该控制方法的有效性。该模糊控制方法在连续混沌系统中具有通用性。     

基于T-S模型的Chua混沌系统同步

研究了Chua混沌系统的同步问题．采用T-S模糊动态模型描述Chua混沌系统，用Lyapunov稳定性理论设计出全局渐近稳定的模糊变结构同步控制器．仿真验证了方案的有效性，模糊控制器结构简单，规则少，有实用价值．     

一类非线性切换系统观测器设计的新方法

针对一类切换规则为时间依赖型的Lipschitz非线性切换系统,采用驻留时间方法研究了状态观测器设计问题.该切换系统同时含有可观测子系统与不可观测子系统,通过构造合适的Lyapunov函数,并利用矩阵不等式技术得到了保证状态观测器状态估计误差收敛的条件.并给出了观测器设计步骤.进一步,通过矩阵变换将观测器增益求解转化为LMI形式.最后给出了仿真算例说明了该设计方法的有效性.     

基于T-S模糊模型的混沌系统鲁棒控制器设计

研究具有参数不确定混沌系统基于T S(Takagi Sugeno)模糊模型的鲁棒控制器设计。首先利用IF THEN模糊规则把不确定非线性系统的状态空间分成不同的区域,构建具有参数不确定性的T S模糊模型;然后提出使得系统在平衡点渐近稳定的鲁棒模糊控制器设计。该方法通过解一组线性矩阵不等式分别设计局部控制器,通过并行分布补偿的方法设计T S模糊系统的鲁棒控制器,渐近稳定性的条件更为宽松,能够有效降低鲁棒控制器设计的保守性。最后以Lorenz混沌系统为例,研究混沌系统的鲁棒控制器设计,仿真研究结果表明所设计的鲁棒控制器对参数不确定Lorenz混沌系统具有良好的控制效果。     

船舶运动系统模糊控制器设计及稳定性分析

研究了船舶运动系统的离散模糊控制器设计及闭环离散模糊系统稳定性问题.首先建立了船舶运动系统的离散T-S模糊模型;然后,根据离散型分段模糊Lyapunov函数的定义,应用并行分布补偿方法,提出了一个新的判定闭环离散T-S模糊控制系统稳定性的充分条件,该条件仅需在每个最大交叠规则组中满足模糊Lyapunov函数方法中的条件,降低了公共Lyapunov函数方法和模糊Lyapunov函数方法的保守性和难度;最后,具体设计了一种船舶运动模糊控制器,仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于LMI的不确定混沌系统的模糊输出反馈控制

研究了基于T-S模糊模型描述的不确定混沌系统的静态输出反馈鲁棒控制问题，给出一种新的模糊静态输出反馈控制器设计方法。该方法充分考虑了模糊子系统间的相互作用，静态输出反馈控制器可通过求解一组线性矩阵不等式(LMI)获得。为说明问题，给出了Chen混沌系统模糊静态输出反馈控制设计和仿真结果。     

拓扑等价Lorenz系统混沌同步的线性反馈控制

改变Lorenz系统中的非线性函数得到变形Lorenz系统,利用Hartman-Grobman线性化定理证明二系统是拓扑等价的混沌系统。采用线性反馈控制方法实现了两个拓扑等价系统之间的混沌同步。根据Lyapunov稳定性理论,得到了线性反馈控制增益的取值范围。设计了实现两个拓扑等价Lorenz系统线性反馈混沌同步的实验电路,并通过实验对理论分析进行验证。提出利用拓扑等价系统之间混沌同步进行保密通讯的方法。与传统的保密通讯方法相比,该方法具有更好的保密性能。     

离散模糊系统的新型模糊控制器与观测器设计

基于T－S模糊动态模型，研究了一类在状态空间形式下，离散模糊系统的稳定监督控制器的设计与分析，将全局模糊型按隶属函数重新划分成若干子空间，采用分段Lyapunov函数法，克服了以往设计法中需要求解一公共正定矩阵P的不足，也无需求解繁琐的Riccati方程，并针对系统状态不可测的实际情况，设计了模糊观测器，从而用成熟的线性系统理论完成对复杂非线性系统的控制，模糊控制器与观测器设计简单，适合工程应用。     

基于观测器的非线性系统直接自适应模糊控制

针对状态不可测的一类不确定非线性系统,利用模糊系统的逼近能力,提出一种基于观测器的直接自适应模糊控制方案。该方案通过引入观测量的调制函数,使得模糊系统的输入集在有界闭区域上,从而取消了观测量有界的假设。利用Kalman Yacubovitch Popov定理及李亚普诺夫函数,证明了闭环控制系统所有信号是有界的,跟踪误差收敛到零。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于正交函数网络的不确定混沌系统的控制

提出了基于正交函数网络的不确定混沌系统的自适应控制方法．通过利用计算简单、收敛速度快的单隐层正交函数神经网络，构建了一类不确定混沌系统的控制器．利用李雅普诺夫稳定性定理得到了该网络控制器的权值更新规则并保证了权值误差和跟踪误差的有界性．该控制器不仅能够保证混沌系统以有界误差对指定轨迹进行精确跟踪，也能够使有外部扰动的混沌系统快速跟踪一个指定的轨迹．最后，利用陈氏混沌系统和Lorenz系统进行了系统仿真，结果表明了该控制器在混沌控制中的有效性。     

非线性系统的模糊变结构控制及应用

采用T S模糊动态模型逼近非线性系统 ,将非线性系统模糊化为局部线性模型。用Lyapunov稳定性理论设计出确保T S模糊模型全局渐近稳定的变结构控制器。应用到Lorenz和Rossler两类混沌系统的稳定控制中 ,仿真验证了方案的有效性 ,不需要改变被控混沌系统的内部结构 ,且具有良好的稳定性。模糊控制器结构简单 ,规则少 ,有推广应用价值     

基于粗糙集高速公路混沌T-S FNN控制仿真

研究基于粗糙集理论的高速公路混沌系统模糊神经网络入口匝道控制方法。针对高速公路车流量不确定性特点,提出了通过数据挖掘技术建立交通流入口匝道智能混沌控制器知识库的思想;设计了以密度、上游流量和最大李亚普诺夫指数作为输入,红灯时间作为输出的T-S模糊神经网络混沌控制器;采用粗糙集理论建立混沌控制器知识库,确定模糊神经网络控制器结构并提取模糊规则;采用模糊神经网络方法对控制器参数进行优化。仿真结果表明:采用该方法设计的智能混沌控制器,可实现保持高速公路有序运动、避免交通堵塞、提高交通通行能力的目的,是提高高速公路管理控制水平的有效方法。     

基于高增益观测器的非线性系统自适应模糊滑模控制

针对一类有界的不确定非线性系统,基于高增益观测器并结合自适应模糊逻辑系统和滑模控制,提出了一种基于高增益观测器的自适应模糊滑模控制方案。该方案不需要系统状态可测的条件,而是通过设计高增益观测器来估计系统的状态并能保证观测误差一致最终有界。基于李亚普诺夫函数方法,给出了自适应模糊滑模控制律以及在线调节的参数自适应律。所提出的控制方案不但能使闭环系统稳定,而且保证了跟踪误差的一致最终有界性。仿真结果进一步验证了该控制方案的实用性和有效性。     

基于模糊观测器的离散混沌系统的自适应同步

针对不确定性离散混沌系统,进行了T-S模糊建模和模糊观测器设计,实现了混沌系统的同步。运用Mamdani型模糊逻辑系统对驱动系统的不确定项进行建模,进而得到不确定性参数的自适应估计。根据状态观测器的设计思想,进行了模糊观测器的设计,在此基础上,结合Lyapunov稳定性定理进行稳定性分析,得到了控制器的表达式,同时保证了同步误差系统的渐近稳定。仿真结果验证了方法的有效性。     

感应电机无速度传感器模糊控制仿真研究

基于Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,提出了一种感应电机的模糊转速磁链观测器,并实现了一种新的感应电机无速度传感器模糊控制方法。该方法利用Lyapunov稳定性理论分析了观测器的稳定性,通过求解受线性矩阵不等式（LMI）约束的广义特征值问题来得到观测器的反馈矩阵。在Matlab软件平台上,利用SimPowerSystems Blocks（PSB）电气模块和Simulink通常模块搭建了基于模糊观测器的无速度传感器控制系统,仿真实验验证了该系统的正确性。仿真结果表明该方法在全速度范围各种工况下都能稳定工作,准确观测定子磁链和转速。

Abstract：

Based on Takagi-Sugeno （T-S） fuzzy model,a fuzzy speed and flux observer of induction motor （IM） was proposed and a novel speed sensorless fuzzy control for IM drives was developed based on fuzzy observer design. This method utilized Lyapunov stability theory to analyze the stability for the observer. The observer gains were obtained by solving a generalized eigenvalue problem （GEVP） under linear matrix inequality （LMI） constraints. The speed sensorless control system of IM drives on the basis of the fuzzy observer was built with PSB blocks and Simulink blocks in Matlab platform and verified by simulation results. The simulation results indicate that the proposed method could operate stably in whole range of speed with preferable observation precision of stator flux and rotor speed.