基于T-S模型非線性時(shí)滯系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2018-05-14 02:41
本文選題:T-S模型 + Lyapunov-Krasovskii泛函; 參考:《杭州電子科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:實(shí)際的系統(tǒng)被控過程中經(jīng)常存在大量的不確定性、非線性以及時(shí)變性和未知的外界干擾等,這些問題的存在會(huì)造成系統(tǒng)在實(shí)際的工程應(yīng)用中面臨著性能退化的風(fēng)險(xiǎn),影響系統(tǒng)的正常工作,難以保持穩(wěn)定狀態(tài)。而T-S模糊模型可以將復(fù)雜的非線性系統(tǒng)用加權(quán)和形式的單線性子系統(tǒng)來逼近。因此,對(duì)于T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定分析和控制設(shè)計(jì)研究有著深遠(yuǎn)的意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究了幾類具有狀態(tài)時(shí)延和帶有參數(shù)不確定的非線性模糊系統(tǒng)的魯棒控制穩(wěn)定性和控制設(shè)計(jì)問題。對(duì)于含有時(shí)滯T-S模糊模型,應(yīng)用并行分布補(bǔ)償(PDC)控制器的設(shè)計(jì)方法,分析魯棒控制和魯棒H_∞保性能控制問題;針對(duì)前提不匹配的T-S模糊時(shí)滯模型,在考慮Lyapunov-Krasovskii泛函方法時(shí),引入三重積分,得到了保守性較小的穩(wěn)定性條件。研究的主要結(jié)果如下:第一部分:對(duì)帶有區(qū)間時(shí)滯的T-S模糊系統(tǒng)提出了一種能使被控系統(tǒng)穩(wěn)定的狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)方法,基于Lyapunov-Krasovskii泛函,通過并行分布補(bǔ)償算法,采用不同的積分不等式來處理求導(dǎo)時(shí)產(chǎn)生的積分項(xiàng),從而將控制器設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)換為求解線性矩陣不等式的問題,再將結(jié)果推廣到含有不確定性的模糊系統(tǒng)中去,因?yàn)樵谔幚矸e分項(xiàng)時(shí)沒有引入自由權(quán)矩陣,因此,得到的穩(wěn)定性結(jié)果形式簡單并且保守性小。并通過數(shù)值示例來驗(yàn)證所得到的魯棒穩(wěn)定性準(zhǔn)則的有效性。第二部分:研究了引入外界擾動(dòng)的T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒H_∞控制和保性能控制設(shè)計(jì)問題。首先基于Lyapunov-Krasovskii泛函方法,應(yīng)用改進(jìn)的積分不等式,以線性矩陣不等式(LMI)形式得到了使T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)具有保守性更小的鎮(zhèn)定條件,再將結(jié)果推廣到含有不確定性的模糊系統(tǒng)中去,得到一個(gè)能使不確定T-S模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定且具有給定H_∞性能指標(biāo)的充分條件,并且設(shè)計(jì)出該系統(tǒng)的魯棒H_∞保性能狀態(tài)反饋控制器。最后通過數(shù)值仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的有效性。第三部分:考慮了一類在前提不匹配條件下的T-S模型模糊時(shí)滯系統(tǒng),研究了該系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定和控制器設(shè)計(jì)問題。在考慮建立Lyapunov泛函時(shí),引進(jìn)三重積分和少量自由權(quán)矩陣,并結(jié)合改進(jìn)的積分不等式,基于穩(wěn)定性條件,提出了前提不匹配的控制器設(shè)計(jì)方法,所得到的穩(wěn)定性結(jié)果在減少保守性的同時(shí),也得到了更高的計(jì)算效率。最后通過數(shù)值仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的有效性。
[Abstract]:There are often a lot of uncertainties in the process of actual system control, such as nonlinearity due to time-varying and unknown external interference. These problems will lead to the risk of performance degradation in practical engineering applications. Affecting the normal operation of the system, it is difficult to maintain a stable state. The T-S fuzzy model approximates the complex nonlinear systems by a single linear subsystem in the form of a weighted sum. Therefore, the research on stability analysis and control design of T-S fuzzy time-delay systems has profound significance and wide application value. In this paper, the robust control stability and control design of some nonlinear fuzzy systems with state delay and uncertain parameters are studied. For T-S fuzzy model with time-delay, the problem of robust control and robust H _ 鈭,
本文編號(hào):1885990
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