基于T-S模糊模型的不确定非线性系统的容错保成本控制

针对带有控制和状态滞后的一类不确定非线性时滞系统,研究了无记忆状态反馈保成本容错控制问题.应用线性矩阵不等式(LMI)给出了执行器故障时模糊闭环系统渐近稳定的充分条件,该条件保证了对所有允许的不确定性,闭环系统是渐近稳定的,而且对于一个给定的二次型成本函数,能保证闭环成本不超过某个界.应用基于LMI的凸优化方法,给出了针对系统故障的最优保成本状态反馈控制器设计.最后给出了仿真实例说明该方法的有效性.     

一类分布参数切换系统的保成本控制

文章通过构造Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式,对一类分布参数切换系统给出了保成本控制存在的充分条件。该条件用一组线性矩阵不等式表示,将分布参数切换系统的保成本控制问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解,且结论容易检验和应用。最后通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性。     

不确定变时滞模糊广义系统的最优保成本控制

针对一类带有时变时滞的不确定T-S模糊广义系统,提出了基于时滞独立准则的最优鲁棒保成本控制方法.考虑一个线性二次成本函数作为闭环系统的性能指标,以线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件.最优保成本控制器的设计问题可以被简化为一个线性不等式约束的凸优化问题.所设计的保成本控制器不仅保证闭环系统的渐近稳定,而且具有最小的保成本上界.最后,数值算例说明了所提出方法的有效性以及最优保成本控制器的良好性能.     

广义T-S模糊系统的非脆弱保代价控制

对于给定的系统,在控制器存在可加摄动的情况下,通过并行分配补偿的方法设计了状态反馈最优保代价控制器,使系统不仅渐近稳定而且具有最小性能指标上界.基于线性矩阵不等式处理的方法,给出了该控制器存在的充分条件;通过建立和求解一个凸优化问题,给出最优非脆弱保代价控制器的设计方法,最后通过算例显示了所给方法的有效性.     

一类T-S模糊有记忆系统的保性能控制器设计

在控制系统中,不仅要求系统能够保持稳定,还要求系统能够满足一定的性能指标,由于T-S模型可以有效的描述许多非线性系统,所以采用带有状态不确定项的T-S模糊系统对控制系统进行描述,又由于被控量的时滞现象大量存在于系统中,所以通过设计有记忆模糊状态反馈控制器,实现系统的保性能控制,同时找到保性能函数的一个上界。首先,通过构造李雅普诺夫(Lyapunov)二次函数,根据李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,证明在此有记忆模糊状态反馈控制器下,对于T-S模糊系统中含有的所有不确定项,形成的闭环系统是渐近稳定的,同时找到保性能函数的一个上界;其次,通过利用线性矩阵不等式(LMI)技术,应用Matlab中的LMI工具箱求解出有记忆状态反馈控制器的反馈增益矩阵;最后,通过仿真算例说明方法的有效性。     

一类不确定非线性时滞系统的保成本容错控制

基于T-S模糊模型,研究了一类不确定非线性时滞系统在执行器故障时的保成本容错控制问题.应用线性矩阵不等式导出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件,保证了对所有允许的不确定性,执行器故障时闭环系统渐近稳定,且对于一个给定的二次型成本函数,闭环成本值有界.仿真实例验证了该方法的有效性.     

具有状态和控制滞后离散系统的容错保成本控制

基于T-S模糊模型,通过无记忆状态反馈研究了一类带有状态和控制滞后的不确定离散时滞系统容错保成本控制问题。应用线性矩阵不等式(LM I)给出系统存在执行器故障时,模糊闭环系统渐近稳定的充分条件,该条件保证了对所有允许的不确定性闭环系统渐近稳定,而且对于给定的二次型成本函数,能保证闭环成本不超过某个界。算例表明该方法是有效的。     

保成本控制的研究现状

介绍了保成本控制的主要研究成果，以及保成本控制在近几年的发展和应用，指出了该领域内亟待解决的一些问题及其发展方向。     

不确定性时滞系统的模糊保成本控制

研究一类用T—S模糊模型描述的不确定时滞系统的鲁棒保成本控制问题。基于线性矩阵不等式(LMI)的可解性给出了设计T—S模糊时滞系统时滞相关稳定性准则,以及经状态反馈时滞相关稳定意义下模糊保成本控制器设计的新方法。最后的仿真结果进一步验证了中所提出的方法的有效性。     

时滞非线性系统的模糊保性能控制

针对一类具有输入与状态时滞的参数不确定非线性系统,基于T-S模糊模型,讨论该系统的保性能控制问题.通过构造状态反馈控制器,提出了在给定的性能指标和控制律下,闭环系统是二次保性能稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LM I)的形式表示,数值算例显示该设计方法是有效的.     

模糊系统时滞相关模糊控制器的设计

对一类带有时变时滞的离散模糊双线性系统,提出了一种基于新型的Lyapunov函数的时滞相关稳定控制器.采用并行分布补偿算法和自由权值矩阵相结合的方法,得到了与时滞有关系统的渐近稳定充分条件.控制器的设计可通过求解一系列线性矩阵不等式(LMI)获得.通过仿真实验验证了所提方法的有效性.      

连续时间T-S模糊系统的离散化:Delta算子方法

针对一类连续时间T-S模糊系统,利用Delta算子方法,对系统进行局部离散化和全局离散化处理.首先对模糊规则后件部分的线性时不变动态方程做局部离散化处理,然后再对系统的动态模型做全局离散化处理.为了获得T-S模糊系统的多胞结构,对全局离散化模型进行Taylor级数展开,从而得到近似全局离散化模型.基于线性矩阵不等式(LMI)技术,针对近似全局离散化模型设计了相应的状态反馈控制器,使系统被渐近镇定.采用Delta算子对连续系统离散化时,随着采样频率的加快,其离散模型将趋近于原来的连续模型,并保持原有的动力学性质.仿真结果验证了理论的有效性.     

T-S离散模糊系统的二次稳定性

研究了T-S离散模糊系统的二次稳定性,目的是得到更简单的稳定性条件·首先,引入适合于T-S离散模糊系统的Lyapunov函数,得到了该系统稳定的充分条件·然后利用Schur补将非线性矩阵不等式问题转换成线性矩阵不等式问题,从而把被研究系统转化为凸组合系统,提出了基于LMI的更为简单的二次稳定性的充分条件·最后,给出了一个计算例子,计算结果说明可以使用LMI和MATLAB求解这类问题,同时证明了上述方法的优越性·利用该方法可以进一步研究T-S离散模糊系统的鲁棒控制、H∞控制等问题·     

Nadolschi混沌系统的T-S模糊建模与控制

针对参数已知的Nadolschi混沌系统,利用T-S模糊模型对其进行精确描述,在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并且利用Lyapunov方法证明了所提方法的渐近稳定性.该方法充分考虑了模糊子系统间的相互作用.状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得.仿真结果表明,所设计的控制器能有效地控制Nadolschi混沌系统的混沌时间轨迹渐近稳定到其零平衡点,且控制简单可靠.该方法可以进一步推广到其他混沌系统的控制问题中.     

T-S模糊系统的D-域性能约束鲁棒输出反馈控制

研究了一类具有输入及输出端扰动的T-S模糊系统在性能约束下的鲁棒控制问题.在D域内定义非线性系统性能指标的条件下,基于线性矩阵不等式技术提出了鲁棒输出反馈控制器存在的充分条件,保证闭环系统具有一定的稳态和动态性能.该方法利用投射引理分离耦合变量,通过引入附加矩阵增加自由度,降低结论的保守性.F-16歼击机纵向通道的控制仿真结果表明了方法的有效性.     

基于拟T-S模型的网络化控制系统鲁棒性分析

在传感器、控制器和执行器均工作于时间驱动的工作模式下,综合考虑网络化控制系统(NCS)出现时延和丢包问题,提出一种拟T-S模糊模型.以时延和丢包出现的概率作为隶属度,根据丢包出现在系统中的不同环节,分别构造相应的系统模型,并利用线性矩阵不等式(LMI)方法证明系统的稳定性.在系统存在外部扰动输入的情况下,构造相应的反馈控制器,并通过对一个二阶倒立摆系统的数值分析证明系统具有一定的鲁棒控制律.     

基于线性矩阵不等式设计非线性系统的模糊控制器与观测器

用并行分配补偿器的概念设计了用T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型表示的非线性系统的模糊控制器与模糊观测器,并导出了用线性矩阵不等式表示的系统二次稳定的条件,通过对倒立摆在不同的初始条件下的仿真试验证明了方法的有效性。     

T-S随机模糊系统均方镇定的一类放松方法

讨论一类非线性随机系统(T-S随机模糊系统)的均方镇定问题,得到一种放松的模糊控制器设计方法.以线性矩阵不等式(LMI)的形式表示,可以通过Matlab工具箱进行求解.仿真实例说明本文得到的均方镇定控制器设计方法的可行性,而这些系统用现有的设计方法是找不到相应的模糊控制器的.     

T—S非线性时滞系统的镇定研究

研究了一类T—S非线性时滞系统的稳定性分析与镇定问题．通过构造新的模糊权依赖型Lyapunov泛函,引入自由权矩阵和三重积分,以线性矩阵不等式的形式给出了非线性时滞系统的稳定和镇定的充分条件．最后以仿真例子说明了所提方法的有效性．