一类不确定T-S模糊系统的H_∞控制器设计

基于线性矩阵不等式的方法,研究了一类带有不确定参数的T-S模糊系统的H∞控制器设计问题.给出了参数不确定的T-S模糊系统的系统建模以及系统的二次稳定性,并且对此类T-S模糊系统的H∞控制问题进行了探讨,给出了新的基于状态反馈H∞控制器的设计方法.     

一类T-S模糊系统的非脆弱H∞控制

针对一类T-S模糊系统,研究了具有反馈增益扰动的H∞状态反馈控制器的设计问题。当设计的控制器受到外部扰动时,闭环系统仍稳定并满足H∞性能。该文利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LM I)技术,给出了一种保守性更小的T-S模糊系统非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并给出了保证系统H∞性能的非脆弱状态反馈控制器的设计方法。已有结果仅仅考虑2个子系统之间的相互作用,该文所给的方法充分考虑了各个模糊子系统之间的相互作用,以降低保守性。数值算例验证了该方法的有效性及优越性。     

一类非线性时滞系统的自适应模糊滑模控制器设计

讨论了一类具有变时滞的非线性系统的自适应模糊滑模控制问题,采用线性矩阵不等式方法构造指数稳定的切换面,并利用自适应模糊逻辑系统逼近带有时滞项和干扰的非线性函数的连续上界函数,使系统状态最终趋于原点.仿真结果表明了文中所提方法的有效性.     

一类T-S模糊广义系统的非脆弱H∞控制

在状态空间下,针对一类T-S模糊广义系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,提出了T-S模糊广义系统的非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并进一步给出了保证T-S模糊广义系统H∞性能指标的非脆弱状态反馈控制器的设计方法.数值仿真表明该方法的可行性和优越性.     

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。     

一类不确定模糊时滞系统的鲁棒输出反馈H_∞控制

研究了一类不确定模糊时滞系统的鲁棒输出反馈控制问题.首先利用模糊T-S模型对一类非线性不确定时滞系统进行建模.其次,基于李雅普诺夫函数方法,给出了鲁棒输出反馈控制器存在的充分条件,该条件最后转化为一个线性矩阵不等式的可解性问题.数值的例子验证了结果的有效性.     

非线性离散系统的H∞PI模糊控制器设计

提出了一种非线性离散系统H∞PI模糊控制器的设计方法.将非线性系统用T-S模糊动态模型表示,通过并行分配补偿(PDC)方法设计控制器,利用线性矩阵不等式方法给出PI控制器存在的充分条件.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定并满足给定的H∞性能,仿真算例说明了设计方法的有效性.     

连续系统可靠补偿控制器设计

为了讨论连续系统执行器失效补偿的可靠控制问题.通过定义一个参数依赖的李亚普诺夫(Lyapunov)函数,系统在正常模式和多个不同的故障模式下,存在有各自与之对应的李亚普诺夫(Lyapunov)函数.然后据此函数给出了一个状态反馈控制器设计方法,以保证可靠系统的稳定性,进而解决系统多模式下的同时镇定问题.此外,在执行器失效的情况下,所设计的控制器能使系统H∞性能达到最优.在对有多个模式的系统而言,多李亚普诺夫(Lyapunov)函数的设计比单个李亚普诺夫(Lyapunov)函数设计有更小的保守性.由此,该方法减少了可靠设计的保守性,仿真结果验证了所给方法的有效性.     

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。     

一类不确定性系统鲁棒H∞控制器的设计

讨论了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性系统鲁棒H∞控制问题.对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束条件.数值算例说明了控制器设计方法的有效性和可行性.     

一类非线性网络控制系统的控制器设计

针对一类非线性网络控制系统,提出了一种新型自适应模糊滑模预测控制方法,采用带有时间超前非线性状态预估器的新型的滑模控制(SMC)方案,补偿网络诱导时延,而后利用模糊自适应系统来逼近非线性环节,并基于Lyapunov稳定性理论设计自适应律,保证系统的稳定性. 以网络环境下空间飞行器的姿态控制为例进行仿真,结果表明,所提出的方法不仅实现了高精度的姿态稳定控制,且系统对不确定参数、网络诱导延时及外界干扰带来的影响具有很好的鲁棒性.     

非线性时滞系统的鲁棒可靠控制设计

研究了一类非线性不确定时滞系统的可靠控制设计问题。所研究的系统中含有状态时滞 ,参数不确定性和非线性扰动。假定非线性项满足有界性条件 ,参数不确定性可以是时变的。本文的目的是基于系统传感器与执行器同时出现失误的情况 ,对系统进行可靠性设计 ,使得所设计的系统不仅在系统运行良好的条件下 ,而且在出现多种失误的条件下仍然能正常运行。基于Riccati不等式正定解的存在性 ,给出了基于观测器的动态输出反馈可靠控制器的设计方案。最后 ,以一个数值仿真例子进一步说明设计步骤 ,以及文中所提出的设计方法的有效性。     

一类不确定非线性系统的鲁棒稳定控制器的设计

运用微分流形的分布为工具，先将一类多输入多输出不确定非线性系统通过对角状态反馈变换为一个状态矩阵为区间矩阵的不确定线性系统，把非线性系统的不确定性和对角状态反馈变换误差转化为区间矩阵。再对区间矩阵系统应用实对称矩阵集合的最小上界定理进行鲁棒控制器设计，从而达到对原非线性系统的鲁棒稳定控制。最后通过一个算例验征了该方法的有效性。     

基于观测器的一类Lipschitz非线性系统鲁棒控制器的设计

讨论了一类Lipschitz非线性系统基于观测器的鲁棒镇定问题,所考虑的系统具有非线性时变扰动项,设计了状态观测器与状态反馈控制器使得其能够镇定一类Lipschitz非线性系统.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并通过求解LMIs构造了系统鲁棒稳定的基于观测状态反馈的控制器,所得结果减少了控制器设计的盲目性.最后,通过仿真实验证明了该方法的可行性.     

一类非线性时滞系统的鲁棒可靠控制

基于系统传感器与执行器同时出现失误的情况,对不确定时滞系统进行可靠性设计,使得所设计的系统不仅在系统运行良好的情况下,而且在出现多种失误的条件下仍然能正常运行。基于Riccati不等式正定解的存在性,给出了基于观测器的动态输出反馈可靠控制器的设计方案。最后,以一个数值仿真例子进一步说明设计步骤,以及文中所提出的设计方法的有效性。     

一类非线性不确定切换系统的鲁棒可靠控制

研究了含有结构参数扰动的一类非线性不确定切换系统的鲁棒可靠控制问题.假定非线性项满足范数有界性条件,参数不确定性可以是时变的.当执行器“严重失效”——未失效执行器的部分不能镇定原系统时,利用多Lyapunav函数法,给出了混杂状态反馈可靠控制器的设计, 使得闭环系统对所有可能的不确定性和所有允许的执行器失效,在所设计的混杂状态反馈可靠控制器下是渐近稳定的.仿真结果验证了结论的有效性.     

一类不确定切换模糊时滞系统的可靠控制

研究了一类不确定切换模糊时滞系统的可靠控制问题．当执行器“严重失效”而未失效部分不能镇定原系统时,采用多Lyapunov函数方法构造状态反馈可靠控制器,使得闭环系统对于所有允许的执行器失效,在所设计的状态反馈可靠控制器下是渐近稳定的,并以线性矩阵不等式形式给出了使闭环系统渐近稳定的条件．最后,通过仿真结果验证了结论的正确性．     

一类非线性系统的模糊建模方法

针对一类非线性系统的建模问题,以扇区非线性化为基础,提出了一种T-S模糊建模方法。首先在论域上确定出系统中非线性项的最大值和最小值;然后给出非线性项的隶属度函数;最后建立了非线性系统的T-S模糊线性模型。本算法计算简单,容易实现,同时,仿真结果也表明算法能够有效实现对原系统的逼近。     

一类不确定切换模糊系统的鲁棒控制

针对不确定的模糊系统,提出一类不确定切换模糊系统的鲁棒控制问题.使用切换技术及Lyapunov函数方法构造出连续状态反馈控制器,使得对于所有允许的不确定性,相应的闭环系统渐近稳定,同时设计可以实现系统全局渐近稳定的切换律.模型中的每个切换系统的子系统是不确定模糊系统,取常用的平行分布补偿PDC控制器,主要条件以凸组合的形式给出,具有较强的可解性.这类混杂控制系统对参数变化具有很强的鲁棒性.计算机仿真结果表明设计方法的可行性与有效性.     

一类大规模随机非线性系统的适应镇定

讨论一类大规模随机非线性系统的适应镇定问题。采用Lyapunov和Backstepping方法设计了自适应的状态反馈控制器使得闭环系统是以概率稳定的,且使系统的状态以概率收敛为0;进一步,给出一个仿真算例说明方法的有效性。