基于T-S模型的模糊控制器設計.pdf

1、模糊控制器的設計方法一直是較活躍的研究課題。模糊系統(tǒng)本質上是非線性的，因而穩(wěn)定性分析和控制器設計比較困難，到目前為止，雖已經存在許多種模糊控制器設計方法，但仍未形成完善的理論體系，還有許多理論問題有待于進一步解決。 線性矩陣不等式(LMI)方法是一種凸優(yōu)化方法，隨著求解凸優(yōu)化問題的內點法提出，許多控制問題可以轉化為一個線性矩陣不等式系統(tǒng)的可行性問題或者是一個具有線性矩陣不等式約束的凸優(yōu)化問題，克服了Lyapunov方程和Ricc

2、ati方程處理方法中存在的許多不足。MATLAB軟件中LMI工具箱的推出，使線性矩陣不等式方法在控制理論中得到了越來越廣泛的應用和發(fā)展。應用線性矩陣不等式來解決系統(tǒng)與控制問題已成為研究熱點。 對于許多實際的非線性系統(tǒng)，狀態(tài)變量往往不能獲取或難于測量。因此設計模糊狀態(tài)觀測器來估計狀態(tài)變量是非常必要的。本論文針對T-S模糊模型，對基于線性矩陣不等式(LMI)的模糊控制器和模糊觀測器設計方法進行研究。提出了一種基于線性矩陣不等式(LM

3、I)的具有區(qū)域極點配置功能的模糊控制器和模糊狀態(tài)觀測器的設計方法。首先采用T-S模糊模型逼近非線性系統(tǒng)，利用并行分布補償法(PDC)設計被控對象T-S模型的模糊控制器和模糊觀測器，模糊控制器用狀態(tài)反饋方法實現，穩(wěn)定性條件和控制器的設計除了介紹已有的方法外，還提出一種新的性能指標約束的穩(wěn)定性條件，通過配置閉環(huán)極點的方法改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，解決了一些對系統(tǒng)動態(tài)性能有所要求的問題。然后，將滿足模糊控制器和模糊觀測器設計的穩(wěn)定性要求，性能指標統(tǒng)