利用隸屬函數(shù)信息的T-S模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究.pdf

1、模糊控制理論作為目前控制領(lǐng)域的熱點研究問題之一,近些年來得到了長足的發(fā)展。與傳統(tǒng)的控制相比,模糊控制擁有兩大不可比擬的優(yōu)勢:其一,它在許多的實際應(yīng)用中可以便捷且有效地實現(xiàn)人的經(jīng)驗和控制策略；其二,它可以不需要知道被控對象的精確數(shù)學模型即可實現(xiàn)很好的控制。從而模糊邏輯控制成功地應(yīng)用于了智能機器,信號處理,決策分析,模式識別,財經(jīng),醫(yī)療等等。在模糊控制技術(shù)當中,最常用的控制模型就是日本學者K.Takagi和M.Sugeno在1985年所提出

2、的Takagi-Sugeno(T-S)模型。此類模糊模型提供了一種可以描述復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的方法。
　　 眾所周知的,系統(tǒng)的穩(wěn)定性是人們對系統(tǒng)進行控制時首要考慮的問題。但是,由于模糊系統(tǒng)本質(zhì)上所擁有的非線性屬性,使得對其進行穩(wěn)定性分析時缺乏有效的解析方法。因此,現(xiàn)階段對模糊系統(tǒng)提出的一些穩(wěn)定性條件均存在著保守性,而如何減小這些保守性也逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來人們利用了各種方法不斷的對模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件進行改進,取得了許

3、多不錯的成果。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上,在對T-S模糊系統(tǒng)構(gòu)造穩(wěn)定性條件時考慮了隸屬函數(shù)自身的形狀特性,給出了更加寬松的穩(wěn)定性條件。本文的主要工作包括以下幾個方面:
　　 1.綜述了模糊控制系統(tǒng)產(chǎn)生的背景,起源以及發(fā)展歷程,并概述了T-S模糊控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的研究現(xiàn)狀。
　　 2.簡要介紹了本文所要用到的Lyapunov穩(wěn)定性理論以及線性矩陣不等式(LMI)的基本知識,闡述了連續(xù)T-S模糊系統(tǒng)和離散T-S模糊系統(tǒng)的基

4、本模型,并在Lyapunov穩(wěn)定性理論的基礎(chǔ)上,綜述了這兩種模型在開環(huán)和閉環(huán)情況下穩(wěn)定的充分條件。
　　 3.在構(gòu)造連續(xù)T-S模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件時,考慮隸屬函數(shù)自身的形狀特性,如隸屬函數(shù)乘積的邊界條件(重疊程度)或隸屬函數(shù)的多項式約束信息,在引入了一些輔助的矩陣變量后,得到了在二階模糊和情形下新的LMI形式的穩(wěn)定性條件,并通過數(shù)值算例的仿真計算驗證了新條件的優(yōu)越性。
　　 4.在考慮了隸屬函數(shù)乘積的邊界條件以及隸屬函數(shù)