一類T-S模糊廣義系統(tǒng)的分析與控制.pdf

1、目前，雖然對(duì)T-S模糊廣義系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與控制的研究已經(jīng)取得了一些成果，但是與經(jīng)典控制理論相比還相差甚遠(yuǎn)。T-S模糊廣義系統(tǒng)的研究尚在起步階段，還有許多有待解決的問題。本文借鑒線性廣義系統(tǒng)理論和現(xiàn)代魯棒控制理論思想，利用先進(jìn)的矩陣分析理論和線性矩陣不等式技術(shù)(LMI)，在Lyapunov穩(wěn)定性理論框架下，研究了一類T-S模糊廣義系統(tǒng)的分析與控制問題。主要工作有以下幾個(gè)方面： (一)討論了T-S模糊廣義系統(tǒng)的子系統(tǒng)和全局系統(tǒng)的一致

2、正則、無(wú)脈沖和穩(wěn)定的關(guān)系；對(duì)于T-S模糊連續(xù)廣義系統(tǒng)、時(shí)滯T-S模糊連續(xù)廣義系統(tǒng)和不確定T-S模糊廣義系統(tǒng)分別研究了穩(wěn)定性問題，得到了系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。 給出了一類T-S模糊離散廣義系統(tǒng)的一致正則、因果和穩(wěn)定的定義；得到了該系統(tǒng)一致正則、因果和穩(wěn)定的充分條件。 證明了時(shí)滯T-S模糊離散廣義系統(tǒng)的一致正則、因果和穩(wěn)定判別定理，此定理克服了當(dāng)時(shí)滯很大時(shí)引起的判別法應(yīng)用時(shí)的困難，同時(shí)說明帶時(shí)滯和不帶時(shí)滯的T-S模糊離散廣義系

3、統(tǒng)判別一致正則、因果是等價(jià)的。 (二)分別研究了一類T-S模糊廣義系統(tǒng)、時(shí)滯T-S模糊廣義系統(tǒng)、不確定T-S模糊廣義系統(tǒng)和不確定T-S模糊廣義大系統(tǒng)魯棒H∞控制問題。所設(shè)計(jì)的狀態(tài)反饋控制器，既保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定而且滿足適當(dāng)?shù)腍∞性能指標(biāo)，這些控制器可以通過解LMI獲得，一些數(shù)值算例例證了所提出的設(shè)計(jì)方法。 (三)對(duì)于不確定T-S模糊大系統(tǒng)和不確定時(shí)滯T-S模糊大系統(tǒng)，分別研究了魯棒分散保性能控制問題。得到了使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定且

4、保證適當(dāng)?shù)男阅苤笜?biāo)的分散保性能控制器的設(shè)計(jì)方案，仿真算例檢驗(yàn)了所給方法的有效、可行。 (四)研究了不確定T-S模糊廣義系統(tǒng)的保性能控制問題及最優(yōu)保性能控制問題?；贚MI處理方法，設(shè)計(jì)了狀態(tài)反饋保性能控制器和最優(yōu)保性能控制器，這些控制器不僅使得閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定而且分別具有適當(dāng)?shù)男阅苤笜?biāo)上界和最小性能指標(biāo)上界。利用矩陣分解把非嚴(yán)格矩陣不等式約束轉(zhuǎn)化為嚴(yán)格矩陣不等式約束，從而可以像正常系統(tǒng)一樣利用LMI工具箱直接求解控制器。算例說明

5、了最優(yōu)保性能控制器的優(yōu)良性能。 我們還考慮了不確T-S模糊廣義大系統(tǒng)的魯棒分散保性能控制器的設(shè)計(jì)問題。(五)首先將嚴(yán)格無(wú)源的概念引入到一類時(shí)滯不確定T-S模糊系統(tǒng)中，研究了該系統(tǒng)的無(wú)源控制問題。 然后，研究一類T-S模糊廣義系統(tǒng)、一類不確定T-S模糊廣義系統(tǒng)的無(wú)源控制問題。由于廣義系統(tǒng)的許多結(jié)果不能直接應(yīng)用，所以，首先通過矩陣分解的方法，證明了T-S模糊廣義系統(tǒng)容許的充分條件。在此基礎(chǔ)上，引入了嚴(yán)格無(wú)源的概念，得到了使閉

6、環(huán)系統(tǒng)容許、嚴(yán)格無(wú)源的充分條件，并將此條件用線性矩陣不等式表示。把刻畫廣義系統(tǒng)本質(zhì)的非嚴(yán)格矩陣不等式約束轉(zhuǎn)化成嚴(yán)格的矩陣不等式約束，它克服了LMI工具箱的局限，從而可以用LMI工具箱同時(shí)判定系統(tǒng)的容許、嚴(yán)格無(wú)源。還給出了狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。 (六)研究了不確定的T-S模糊廣義系統(tǒng)在部分執(zhí)行器可能失效時(shí)的魯棒容錯(cuò)控制、魯棒容錯(cuò)保性能控制問題；給出了魯棒容錯(cuò)保性能控制器設(shè)計(jì)方法。 (七)給出廣義模糊觀測(cè)器的模型，證明了