基于LMI的一類關聯模糊大系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及分散化控制器設計.pdf

1、該論文的主要目的是將模糊控制技術與大系統(tǒng)分散控制理論相結合,建立一套系統(tǒng)化的非線性關聯模糊大系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與性能設計的有效方法.首先,該文對關聯模糊大系統(tǒng)的分散鎮(zhèn)定問題進行了研究.穩(wěn)定性與相應的鎮(zhèn)定問題是模糊控制系統(tǒng)分析與設計的基本問題.該文所研究的關聯模糊大系統(tǒng)由一系列T-S模糊子系統(tǒng)構成.該文采用分散化并行分布補償(DPDC)模糊控制器實現非線性關聯模糊大系統(tǒng)的控制,即對每個子T-S模糊系統(tǒng)均采用一個PDC控制器進行控制.基于李雅普

2、諾夫穩(wěn)定性理論及大系統(tǒng)分散控制理論,采用LMI方法導出了該類模糊大系統(tǒng)在采用DPDC模糊控制器時閉環(huán)漸近穩(wěn)定的充分條件,并利用隸屬函數的信息對該穩(wěn)定性條件進行了改進,得出了保守性更小的穩(wěn)定性條件.此外,考慮到實際系統(tǒng)的狀態(tài)通常不能完全量測,該文研究了其分散狀態(tài)觀測器的設計方法.所設計的分散狀態(tài)觀測器與DPDC模糊控制器類似,本身也是一系列T-S模糊子系統(tǒng),該論文給出了這些分散化狀態(tài)觀測器能漸近估計出原系統(tǒng)狀態(tài)的LMI形式的充分條件.并證

3、明了對于關聯模糊大系統(tǒng)而言,線性系統(tǒng)中著名的控制器及觀測器設計的分離原理也是成立的,這對于非線性關聯模糊大系統(tǒng)控制器與觀測器的分析與設計問題具有重要的意義.其次,該論文研究了一類具有參數不確定性的連續(xù)時間及離散時間關聯模糊大系統(tǒng)的分散魯棒鎮(zhèn)定問題.所考慮的參數不確定性以范數有界的形式出現在各個子模糊系統(tǒng)的系統(tǒng)矩陣、輸入矩陣及輸出矩陣中,該論文討論了該類不確定性關聯大系統(tǒng)DPDC控制器的設計問題.采用LMI方法給出了該類不確定性關聯模糊大

4、系統(tǒng)可分散魯棒鎮(zhèn)定的條件.同時通過利用隸屬度函數的信息對該魯棒鎮(zhèn)定條件進行了改進,得到了保守性更小的LMI形式的魯棒鎮(zhèn)定條件.此外,該文考慮了具有時滯關聯項的模糊大系統(tǒng)的分散鎮(zhèn)定問題.眾所周知,由于系統(tǒng)中信息傳輸和測量的不靈敏性,其關聯項常常存在時滯現象,而時滯常常是導致系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素.基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論及大系統(tǒng)分散控制理論,通過定義增廣的狀態(tài)變量,該文給出了LMI形式的連續(xù)及離散時滯模糊大系統(tǒng)的時滯無關分散能鎮(zhèn)定條件.最后,該