基于T-S模型非線性時滯系統(tǒng)的分析與設計.pdf

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

2、時滯T-S模糊模型，應用并行分布補償(PDC)控制器的設計方法，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模糊時滯模型，在考慮 Lyapunov-Krasovskii泛函方法時，引入三重積分，得到了保守性較小的穩(wěn)定性條件。研究的主要結果如下：
　　第一部分：對帶有區(qū)間時滯的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)反饋控制器設計方法，基于 Lyapunov-Krasovskii泛函，通過并行分布補償算法，采用

3、不同的積分不等式來處理求導時產生的積分項，從而將控制器設計問題轉換為求解線性矩陣不等式的問題，再將結果推廣到含有不確定性的模糊系統(tǒng)中去，因為在處理積分項時沒有引入自由權矩陣，因此，得到的穩(wěn)定性結果形式簡單并且保守性小。并通過數(shù)值示例來驗證所得到的魯棒穩(wěn)定性準則的有效性。
　　第二部分：研究了引入外界擾動的T-S模糊時滯系統(tǒng)的魯棒H∞控制和保性能控制設計問題。首先基于 Lyapunov-Krasovskii泛函方法，應用改進的積分不

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