模糊離散時滯系統(tǒng)的控制方法研究.pdf

1、離散時滯系統(tǒng)普遍存在于許多實(shí)際物理過程。由于滯后現(xiàn)象經(jīng)常會引起閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜行為，因而關(guān)于時滯系統(tǒng)的研究引起了國內(nèi)外眾多學(xué)者的重視。另一方面，作為各類非線性系統(tǒng)的萬能逼近器，Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型已成為模糊控制領(lǐng)域中一個非?；钴S的研究熱點(diǎn)。借助傳統(tǒng)的公共二次Lyapunov函數(shù)(CQLF)方法，采用線性矩陣不等式(LMI)技術(shù)，對基于T-S模糊模型的離散時滯系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和控制律設(shè)計，已成為一種較為普遍和成熟的

2、方法。但是該方法存在一定的保守性，對于某些模糊系統(tǒng)可能會出現(xiàn)無解的情況；而且在實(shí)際應(yīng)用中，隨著前提變量以及規(guī)則數(shù)目的增多，LMI的求解難度往往會變大，求解效率隨之降低。為了克服上述問題，已提出一些多Lyapunov函數(shù)方法，如分段二次Lyapunov函數(shù)(PQLF)方法、基于參數(shù)的Lyapunov函數(shù)(PDLF)方法。雖然已取得了一定的成果，然而這幾種Lyapunov函數(shù)方法仍然存在著一些局限性。 由此，本文對基于Lyapuno

3、v函數(shù)方法的T-S離散時滯系統(tǒng)模糊控制進(jìn)行了深入的研究。首先在時滯無關(guān)情況下，針對普通PDLF應(yīng)用在離散時滯系統(tǒng)的閉環(huán)控制律設(shè)計中需要求解一系列二次矩陣不等式(QMI)，求解難度較大的特點(diǎn)，提出了一種新型復(fù)合型Lyapunov函數(shù)，并在非PDC控制策略框架下，研究了一類T-S離散時滯系統(tǒng)的H∞控制，以及同時具有狀態(tài)時滯與輸入時滯的多時滯系統(tǒng)控制律設(shè)計。通過引入一個矩陣變換，所得控制律均以LMI的形式給出；繼而進(jìn)一步將上述新型復(fù)合Lyap

4、unov函數(shù)方法在時滯相關(guān)情況下應(yīng)用于一類T-S離散時滯系統(tǒng)，從理論分析與數(shù)例仿真兩方面對該方法與傳統(tǒng)的PDLF方法進(jìn)行對比；最后應(yīng)用Hale變換，將矩陣變換的主要思想應(yīng)用到傳統(tǒng)PDLF方法之中，提出了一種新型T-S離散時滯系統(tǒng)的開環(huán)穩(wěn)定性判據(jù)，并借助錐補(bǔ)線性化算法設(shè)計了T-S離散時滯系統(tǒng)的H∞控制律。仿真結(jié)果表明：論文所提出的新型復(fù)合Lyapunov函數(shù)方法相對于傳統(tǒng)CQLF方法具有較小的保守性，由非PDC控制律所求得的H∞性能指標(biāo)優(yōu)