T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的濾波研究.pdf

1、濾波一詞源于通信理論，它是從含干擾的可測(cè)接收信號(hào)中提取有用信號(hào)的一種技術(shù)。濾波技術(shù)在導(dǎo)航、目標(biāo)跟蹤、通信、聲音信號(hào)處理等許多方面都有應(yīng)用，一直受到廣泛的關(guān)注。從上個(gè)世紀(jì)四十年代的Wiener濾波發(fā)展到現(xiàn)在的魯棒濾波，根據(jù)不同的待測(cè)信號(hào)及性能需求，在理論及工業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，濾波器理論也在逐步完善。
　　 模糊系統(tǒng)由于能夠在系統(tǒng)復(fù)雜、病態(tài)、含有各類不確定的情況下，利用專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，提供有效的控制方法而倍受廣大學(xué)者的關(guān)注。盡管

2、模糊理論在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了很多的紛爭(zhēng)，但是在工業(yè)應(yīng)用方面，各類基于模糊理論產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，推動(dòng)了模糊理論的前進(jìn)。由Takagi和Sugeno提出的T-S模糊模型為非線性系統(tǒng)提供了一種描述方法，該模型將非線性系統(tǒng)的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)線性子系統(tǒng)的問題，從而可以使用已有的線性系統(tǒng)理論和工具。因此T-S模糊系統(tǒng)這種方便有效的非線性系統(tǒng)處理方法具有很好的研究意義。本文在Lyapunov穩(wěn)定性理論的框架下，對(duì)多類T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)進(jìn)行了濾波問題的研究

3、，主要內(nèi)容概括如下:
　　 1、研究了一類T-S模糊中立型系統(tǒng)的H∞濾波器設(shè)計(jì)問題，首先在時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對(duì)T-S模糊中立型系統(tǒng)給出了時(shí)滯相關(guān)的有界實(shí)引理?；谠撚薪鐚?shí)引理，引入松弛矩陣不等式，給出了中立型時(shí)滯T-S模糊系統(tǒng)的H∞濾波器存在的充分條件和設(shè)計(jì)方法，并通過仿真算例進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 2、對(duì)非線性T-S模糊中立型系統(tǒng)，研究了觀測(cè)器型濾波器的設(shè)計(jì)方法。由于在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中，并不是所有的情況下狀態(tài)都可以測(cè)

4、量，所以當(dāng)狀態(tài)不可測(cè)時(shí)，使用外部變量來給出狀態(tài)的估計(jì)值就是一種有效的方法。首先對(duì)研究不顯含時(shí)間t，即時(shí)滯無關(guān)情況下，非線性T-S模糊中立型系統(tǒng)H∞濾波器存在的充分條件，隨后導(dǎo)出時(shí)滯相關(guān)結(jié)果。通過采用其它文獻(xiàn)的模糊算例，可以看出所設(shè)計(jì)濾波器的有效性。
　　 3、對(duì)時(shí)變時(shí)滯的不確定T-S模糊系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了魯棒L2-L∞濾波器。基于全局Lyapunov函數(shù)和模糊加權(quán)Lyapunov函數(shù)，引入自由加權(quán)矩陣，分別給出了不確定變時(shí)滯T-S模糊

5、系統(tǒng)的魯棒濾波器存在界實(shí)引理?；诮鐚?shí)引理，使用松弛矩陣不等式，導(dǎo)出各自的魯棒L2-L∞濾波器存在的充分條件，并給出設(shè)計(jì)方法。
　　 4、考慮了一類不確定時(shí)變時(shí)滯T-S模糊系統(tǒng)的非脆弱魯棒H∞濾波器設(shè)計(jì)問題，即保證濾波器當(dāng)參數(shù)發(fā)生一定變化時(shí)，仍能維持濾波誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定且滿足給定的H∞性能要求。在設(shè)計(jì)過程中，使用自由權(quán)矩陣和松弛矩陣不等式的技巧，給出了保守性較小的結(jié)果，經(jīng)過仿真算例的驗(yàn)證，所設(shè)計(jì)的非脆弱魯棒H∞濾波器具有良好的效果