發(fā)布時(shí)間：2020-02-16 15:25

【摘要】：時(shí)滯現(xiàn)象常出現(xiàn)在工程系統(tǒng)中,是引起系統(tǒng)性能變差、系統(tǒng)震蕩和系統(tǒng)不穩(wěn)定的根源,因此對時(shí)滯系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)是控制領(lǐng)域必須研究的問題,具有重要的理論和實(shí)際意義。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和系統(tǒng)模塊的增多,控制過程變得日趨復(fù)雜,其復(fù)雜程度主要表現(xiàn)在:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性、時(shí)變性、極度非線性性和多樣性等,這些都為控制領(lǐng)域的研究提出了更高的要求,對系統(tǒng)分析時(shí)我們需要考慮到這些因素的存在。目前,時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得了豐碩的研究成果,但是很多方面仍然需要進(jìn)一步完善,存在很多亟待解決的問題。本文主要采用自由權(quán)矩陣法對一類時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì),并利用Takagi-Sugeno模糊模型對一類具有時(shí)變時(shí)滯的非線性系統(tǒng)進(jìn)行H_∞穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)。本文主要基于以下幾點(diǎn)進(jìn)行研究:(1)采用自由權(quán)矩陣法對一類具有時(shí)變時(shí)滯的線性系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)�；跁r(shí)變時(shí)滯線性系統(tǒng)的參考模型,該模型考慮到系統(tǒng)時(shí)滯的變化性和時(shí)滯的下限不一定從零開始的特性以及系統(tǒng)參數(shù)的不確定性,構(gòu)造了一個新的Lyapunov-Krasovskii泛函,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)穩(wěn)定性分析,最后通過數(shù)值示例和系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)曲線圖驗(yàn)證了本章采用方法的有效性。(2)真實(shí)的控制系統(tǒng)中往往存在著各種各樣的擾動現(xiàn)象,在這種狀態(tài)下系統(tǒng)能否正常工作以及系統(tǒng)對干擾的抑制程度如何,本文也對這個問題進(jìn)行了分析。得到了滿足系統(tǒng)魯棒H_∞性能指標(biāo)的穩(wěn)定性判據(jù),并在此判據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了魯棒H_∞控制器設(shè)計(jì),通過與相關(guān)文獻(xiàn)的比對,驗(yàn)證了控制器設(shè)計(jì)的有效性。(3)前面考慮的都是基于具有時(shí)變時(shí)滯的線性系統(tǒng)進(jìn)行研究,但是應(yīng)用在我們身邊的控制系統(tǒng)大多具有非線性特性,所以需要對非線性系統(tǒng)進(jìn)行研究。本文主要采用T-S模糊模型的方法實(shí)現(xiàn)對非線性系統(tǒng)的分析,利用時(shí)滯信息建立一個增廣的Lyapunov-Krasovskii泛函,將泛函沿著對應(yīng)系統(tǒng)軌跡對時(shí)間t求導(dǎo),并對積分項(xiàng)進(jìn)行合理的處理,進(jìn)一步給出了相應(yīng)的H_∞控制器設(shè)計(jì)方案。
【圖文】：

取得了不錯的成果[48]。鑒于先前成功的案例，日本日立控制系統(tǒng)中采用了模糊控制理論。雖然模糊控制的發(fā)展歷史還比得的成果卻很驚人，改變了初始時(shí)人們對其不看好的態(tài)度，這也證理論在處理外界干擾或不確定因素的獨(dú)到之處。模糊控制發(fā)展至今分為 6 大類：相對傳統(tǒng)的模糊控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊 PI滑�？刂啤⒒� T-S 模糊的模糊控制、模糊自適應(yīng)控制[45]。這 6 類具有異同之處，它們可以相互交叉的發(fā)展，例：在智能家居的采樣用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制比單使用其中一種方法取得的控制精度更高統(tǒng)的模糊控制中結(jié)合 PID 控制，這些交叉都可以實(shí)現(xiàn)很好的控制效紀(jì)末，由于模糊辨識使用的規(guī)則數(shù)較少，得到了飛速發(fā)展，文獻(xiàn)[的模糊關(guān)系模型的辨識方法，提出了如圖 1.1 所示的 P 模型概念。糊理論的基礎(chǔ)上提出了 T-S 模糊模型的控制模型，通過模糊集三維統(tǒng)模糊模型的語言化，其框圖如圖 1.2 所示，從圖中可以看出該模簡單。

圖 1.2 T-S 模型種模型各有各的優(yōu)勢，本文使用的是 T-S 模糊模型，實(shí)現(xiàn)原理是將拆分成多個子系統(tǒng)，然后對每一個子系統(tǒng)構(gòu)建一個線性模型，這些個系統(tǒng)模型具有一定相對關(guān)系，根據(jù)這些相對關(guān)系可以得到它們之，通過隸屬函數(shù)將拆分的多個子系統(tǒng)較精確地近似逼近原來的非線統(tǒng)。由于 T-S 模糊系統(tǒng)類似于基于模型的模糊系統(tǒng)，使用范圍較廣線性函數(shù)只要滿足連續(xù)的條件都可以使用 T-S 模糊模型精確地逼近業(yè)控制的得到驗(yàn)證。同理，，我們可以使用此方法無限的逼近一個非因 T-S 模糊模型是將整個模糊系統(tǒng)拆分成多個子線性系統(tǒng)，對于線目前已有豐富的理論成果，所以可以利用線性系統(tǒng)理論針對這些子穩(wěn)定性分析并設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制器，最后根據(jù)子系統(tǒng)與整個系統(tǒng)的隸實(shí)現(xiàn)對原有非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)。文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排主要考慮一類時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定性分析以及控制器設(shè)計(jì)問題，同時(shí)
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2580143