基于T-S模型非線性時(shí)滯系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、實(shí)際的系統(tǒng)被控過程中經(jīng)常存在大量的不確定性、非線性以及時(shí)變性和未知的外界干擾等，這些問題的存在會(huì)造成系統(tǒng)在實(shí)際的工程應(yīng)用中面臨著性能退化的風(fēng)險(xiǎn)，影響系統(tǒng)的正常工作，難以保持穩(wěn)定狀態(tài)。而T-S模糊模型可以將復(fù)雜的非線性系統(tǒng)用加權(quán)和形式的單線性子系統(tǒng)來逼近。因此，對于T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定分析和控制設(shè)計(jì)研究有著深遠(yuǎn)的意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究了幾類具有狀態(tài)時(shí)延和帶有參數(shù)不確定的非線性模糊系統(tǒng)的魯棒控制穩(wěn)定性和控制設(shè)計(jì)問題。對于含有

2、時(shí)滯T-S模糊模型，應(yīng)用并行分布補(bǔ)償(PDC)控制器的設(shè)計(jì)方法，分析魯棒控制和魯棒H∞保性能控制問題；針對前提不匹配的T-S模糊時(shí)滯模型，在考慮 Lyapunov-Krasovskii泛函方法時(shí)，引入三重積分，得到了保守性較小的穩(wěn)定性條件。研究的主要結(jié)果如下：
　　第一部分：對帶有區(qū)間時(shí)滯的T-S模糊系統(tǒng)提出了一種能使被控系統(tǒng)穩(wěn)定的狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)方法，基于 Lyapunov-Krasovskii泛函，通過并行分布補(bǔ)償算法，采用

3、不同的積分不等式來處理求導(dǎo)時(shí)產(chǎn)生的積分項(xiàng)，從而將控制器設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)換為求解線性矩陣不等式的問題，再將結(jié)果推廣到含有不確定性的模糊系統(tǒng)中去，因?yàn)樵谔幚矸e分項(xiàng)時(shí)沒有引入自由權(quán)矩陣，因此，得到的穩(wěn)定性結(jié)果形式簡單并且保守性小。并通過數(shù)值示例來驗(yàn)證所得到的魯棒穩(wěn)定性準(zhǔn)則的有效性。
　　第二部分：研究了引入外界擾動(dòng)的T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒H∞控制和保性能控制設(shè)計(jì)問題。首先基于 Lyapunov-Krasovskii泛函方法，應(yīng)用改進(jìn)的積分不

4、等式，以線性矩陣不等式(LMI)形式得到了使 T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)具有保守性更小的鎮(zhèn)定條件，再將結(jié)果推廣到含有不確定性的模糊系統(tǒng)中去，得到一個(gè)能使不確定T-S模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定且具有給定H∞性能指標(biāo)的充分條件，并且設(shè)計(jì)出該系統(tǒng)的魯棒H∞保性能狀態(tài)反饋控制器。最后通過數(shù)值仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的有效性。
　　第三部分：考慮了一類在前提不匹配條件下的T-S模型模糊時(shí)滯系統(tǒng)，研究了該系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定和控制器設(shè)計(jì)問題。在考慮建立Lyapunov泛函