基于T-S模型的非線性系統(tǒng)魯棒H_∞控制方法研究.pdf

1、現(xiàn)如今,越來越多的工程系統(tǒng)具有高度非線性、不確定性以及時(shí)滯現(xiàn)象,數(shù)學(xué)模型也越來越無法精確地描述系統(tǒng)。T-S模糊模型對(duì)非線性系統(tǒng)有很好的逼近能力,而且應(yīng)用廣泛、便于分析,利用T-S模糊模型的模糊控制是解決非線性系統(tǒng)控制問題的一種成功方法,本文基于T-S模糊模型研究了非線性時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)問題。魯棒H_∞控制是解決時(shí)滯的不確定性系統(tǒng)控制問題的一種成功方法,本文將兩者結(jié)合起來,找到一種滿足H_∞范數(shù)界約束下二次型穩(wěn)定的控制器設(shè)

2、計(jì)方法。本文基于T-S模糊思想,用T-S模糊系統(tǒng)去逼近一個(gè)非線性系統(tǒng),然后針對(duì)這樣的分段線性系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)研究。
　　本文內(nèi)容分為兩大部分:第一部分為T-S模糊系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及不含時(shí)滯非線性系統(tǒng)的魯棒H_∞控制器設(shè)計(jì),采用并行分配補(bǔ)償法(Parallel Distributed Compensation,PDC),給出系統(tǒng)全局穩(wěn)定的條件,通過對(duì)算例的仿真驗(yàn)證本文得出的算法和結(jié)果,說明結(jié)果的有效性;第二部分為T-S時(shí)

3、滯模糊系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及一類不確定時(shí)滯非線性系統(tǒng)的魯棒H_∞控制器設(shè)計(jì),采用分段光滑Lyapunov函數(shù),給出系統(tǒng)全局穩(wěn)定的條件,通過對(duì)算例的仿真驗(yàn)證本文得出的算法和結(jié)果,說明結(jié)果的有效性。論文分析了目前研究時(shí)滯穩(wěn)定性的主要方法,找出了其中存在的一些局限,引入一個(gè)新的Lyapunov-Krasovskii泛函,并提出基于積分不等式法研究時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性的新的方法。由于新的Lyapunov-Krasovskii泛函限定更嚴(yán)格的系統(tǒng)鎮(zhèn)定條件,所

4、得結(jié)論具有較其它文獻(xiàn)更小的保守性。其次,對(duì)非線性系統(tǒng)進(jìn)行模糊建模,采用并行分配補(bǔ)償法(Parallel Distributed Compensation,PDC)來設(shè)計(jì)控制器,即對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)局部控制器使子系統(tǒng)穩(wěn)定,從而給出使系統(tǒng)全局漸進(jìn)穩(wěn)定的條件。最后利用倒立擺的T-S模型,將倒立擺的非線性模型線性化,應(yīng)用魯棒H_∞控制解決非線性問題,通過仿真結(jié)果驗(yàn)證所得的結(jié)果的有效性;最后針對(duì)一類不確定非線性時(shí)滯系統(tǒng),建立其模糊T-S模型,通