最大交互数对非齐次T-S模糊系统的潜在影响

最大交互数是描述模糊系统前件模糊集的疏密程度,它在各类模糊系统逼近性的实现问题中具有重要意义.首先引入分片线性函数(PLF)和最小推理机重新建立非齐次T-S模糊系统.其次,基于几何直观阐述了最大交互数对该系统的影响,并通过改变最大交互数和随机选取样本点对该系统实际输出实施近似计算.结果表明,剖分数一定时最大交互数对非齐次T-S模糊系统内部结构和取值都具有潜在影响.     

Takagi-Sugeno模糊控制系统稳定性的充要条件的逼近

分析了Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制稳定性,其中Lyapunov函数包括公共二次型Lyapunov函数、分段二次型Lyapunov函数、模糊Lyapunov函数、非二次型Lyapunov函数、齐次多项式型Lyapunov函数,控制律包括并行分布补偿控制律、非并行分布补偿控制律和齐次多项式型参数化控制律。基此,通过采用Polya定理、齐次多项式技术等,给出T-S模糊控制的稳定性的充要条件的逼近方法。     

有限制的通用模糊图灵机研究

给出了模糊图灵机的几种等价形式,包括具有分明转移函数的模糊图灵机(FNTMc)、模糊图灵机(FNTM)以及模糊多带图灵机.利用模糊图灵机,定义了模糊递归枚举语言与模糊递归语言,并给出它们的层次刻画,证明了不存在通用模糊图灵机;如果限制模糊集的隶属函数为单位区间[0,1]的固定有限子集D,对应的模糊图灵机称为限制型模糊图灵机,则存在通用的限制型模糊图灵机,而且这类图灵机可以以任意给定精度模拟其他模糊图灵机,从而通用模糊图灵机在逼近意义下是存在的.     

一般二叉树型分层模糊系统的通用逼近性

为解决多变量模糊系统中的“维数灾”问题,该文提出了一般二叉树型分层模糊系统,简化了多输入复杂模糊系统的分析,并研究了它的通用逼近性。利用分片线性函数理论和中值定理,证明了该二叉树型分层模糊系统具有通用逼近性,并得到了该通用逼近性的充分条件。相对于一般模糊系统,分层模糊系统大大减少了系统的规则数。仿真结果表明:在同样的逼近精度下,二叉树型分层模糊系统的规则数比一般模糊系统减少了10倍左右,从而大大简化了系统的设计。     

多输入多输出非线性时变时延系统的自适应跟踪控制

针对多输入多输出非线性时变时延系统,提出了一种模糊自适应跟踪控制方案,该方案构建了基于模糊T-S模型的自适应时变时延模糊逻辑系统,用来逼近未知非线性时变时延函数,从而实现了对非线性系统的建模.根据跟踪误差给出了模糊逻辑系统的参数自适应律,设计了H..补偿器来抵消模糊逼近误差和外部扰动.基于Lyapunov稳定性理论,提出的控制方案保证了闭环系统的稳定性并获得了期望的H..跟踪性能,机械臂的仿真结果表明了该方案的有效性.     

基于T-S模型的一类非线性系统自适应滑模跟踪控制及仿真

针对一类带有内部干扰和未知非线性函数的非线性系统,首先基于伸缩器和饱和器的概念,将一个时变伸缩因子ρ-1引入到T-S模糊逻辑系统的输入而形成扩展模糊逻辑系统,然后利用该模糊逻辑系统给出一种时变伸缩因子参数的自适应滑模控制器的设计方法。其中非线性系统中的未知非线性函数采用T-S模糊逻辑系统进行逼近,故只需较少的模糊规则即可达到逼近要求,而且参数自适应率的个数与模糊逻辑系统中的模糊规则数无关,因此该方法不仅有效地减少在线运算量,而且在有限的时间内实现跟踪控制。最后,对带有干扰项和未知非线性函数的Duffing混沌系统完成了目标跟踪仿真,仿真结果验证了该控制算法的有效性和可行性。
     

任意隶属度函数模糊系统的逼近特性

以四边形隶属函数作为一般的隶属函数，利用StoneWeierstrass定理对任意隶属函数的模糊系统任意逼近紧集上的任意连续实函数进行证明，是对基本模糊系统逼近任意连续非线性函数理论的推广，模糊系统对任意非线性函数的逼近性能，是模糊系统用于系统辩识的理论依据。     

基于T-S模型的一类非线性系统自适应滑模跟踪控制及仿真

针对一类带有内部干扰和未知非线性函数的非线性系统,首先基于伸缩器和饱和器的概念,将一个时变伸缩因子ρ-1引入到T-S模糊逻辑系统的输入而形成扩展模糊逻辑系统,然后利用该模糊逻辑系统给出一种时变伸缩因子参数的自适应滑模控制器的设计方法。其中非线性系统中的未知非线性函数采用T-S模糊逻辑系统进行逼近,故只需较少的模糊规则即可达到逼近要求,而且参数自适应率的个数与模糊逻辑系统中的模糊规则数无关,因此该方法不仅有效地减少在线运算量,而且在有限的时间内实现跟踪控制。最后,对带有干扰项和未知非线性函数的Duffing混沌系统完成了目标跟踪仿真,仿真结果验证了该控制算法的有效性和可行性。     

一类T-S模糊双线性关联大系统的鲁棒H_∞控制

针对一类带有外界扰动输入的模糊双线性关联大系统给出鲁棒H∞模糊控制方法.首先采用T-S模糊模型构建模糊双线性模型,然后利用模糊双线性模型逼近一类关联大系统,并根据Lyapunov方法和并行分布补偿算法设计模糊控制器,最后以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出在模糊控制器作用下系统满足H∞性能指标的充分条件.仿真例子验证了所提出模糊控制器的有效性和可行性.     

以正规多项式为基函数的标准模糊系统逼近误差公式证明

为提高模糊系统的逼近精度及扩大基函数的选择范围,定义了论域的正规二次多项式模糊划分.在标准模糊系统的基础上,提出以正规二次多项式为基函数的一类模糊系统;通过采用数值分析中的余项与辅助函数方法,对该类模糊系统进行了逼近误差精度的理论分析,给出了从SISO到MISO的一阶和准二阶误差逼近精度公式;指出该系统逼近精度公式使用的约束条件及应注意的问题.     

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。     

基于正则化的模糊C-均值聚类算法及其在T-S模糊系统辨识问题中的应用

在模糊C-均值聚类问题目标函数中使用正则化泛函,将聚类中心解的误差指标引入到模糊聚类的目标函数中,构造出新的模糊C-均值聚类算法RBFCM(Regularization based Fuzzy C-means)算法.算法RBFCM不仅具有较高的聚类精度,且计算结果具有更好的稳定性.进一步,将此RBFCM算法应用于基于T-S模糊模型的系统辨识问题.由于RBFCM算法优化了模糊系统的输入空间划分,提高了隶属度函数的精度,使得后继得到的T-S模糊系统辨识精度也有所提高,且系统辨识过程的收敛速度也有所改善.最后,通过对经典IRIS数据集、带有噪声的IRIS数据集的聚类算例和对Box-Jenkins煤气炉数据集进行辨识算例,验证了RBFCM算法的有效性和优越性.     

Hammerstein-Wiener非线性系统的模糊预测控制

针对输入和输出受约束的Hammerstein-Wiener型非线性系统,提出一种基于T-s模糊模型的非线性预测控制算法,并用Lyapunov函数分析系统稳定性.通过建立T-S模糊模型,将预测控制器设计中的非线性优化问题转化为相应的线性优化问题;通过离线设计状态反馈控制律,在线实施符合条件的反馈控制律,极大程度地提高了在...     

基于经验数据的T-S模糊控制器设计与优化

提出了一种基于经验数据而非语言的T-S模糊控制器设计和优化方法.此方法分为三个阶段,第一阶段依据输入变量的范围来确定输入变量的高斯型隶属度函数;第二阶段在不改变输入变量隶属度函数的前提下,对经验数据施加递推最小二乘法以确定T-S模糊控制器的后件系数;第三阶段,使用梯度下降方法同时优化控制规则的前件参数和后件参数.倒立摆的仿真试验结果验证了该方法的有效性.     

一类参数不确定T-S模糊系统的鲁棒控制及仿真

针对一类具有参数不确定的T akag i-Sugeno(T-S)模糊系统,基于模糊区域的概念研究了其鲁棒控制问题。通过将不确定T-S模糊模型转换为不确定T-S模糊区域模型,并利用Lya-punov稳定性理论,导出了线性矩阵不等式(LM I)形式的鲁棒控制器设计方法。相对于传统设计方法,降低了采用线性矩阵不等式方法求解的难度,并具有良好的鲁棒性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于Type-2 T-S的模糊脉冲控制

利用Type-2模糊系统在描述复杂非线性系统诸多不确定性问题时的有效性,在Type-1模糊脉冲控制的基础上,提出了区间Type-2 T-S模糊脉冲控制方法.该方法利用Type-2模糊隶属函数的“宽带”效应,解决了Type-1模糊脉冲控制中数据噪声和外界扰动问题;利用Lyapunov理论和Lipschitz条件,通过运用比较方法和线性矩阵不等式等综合方法,设计Type-2 T-S模糊脉冲控制器,给出系统的渐进稳定性分析;最后,在倒立摆系统的仿真中,较方便地确定了隶属函数并选取了较少的模糊规则,表明系统的有效性和优异性.