基于T-S模型的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的分析與綜合.pdf

1、非線性時(shí)滯系統(tǒng)的控制問(wèn)題是控制理論研究的一個(gè)重要課題。本論文基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型，利用線性矩陣不等式(LMI)方法，研究了不確定非線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制問(wèn)題。本論文的主要工作和研究成果主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面： (1)研究了連續(xù)T-S模糊時(shí)滯系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性。通過(guò)在Lyapunov-Krasovskii泛函中引入自由參數(shù)，提出了一種基于LMI 的帶調(diào)節(jié)參數(shù)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性判據(jù)。通過(guò)將調(diào)節(jié)參數(shù)限定

2、在區(qū)間[0，1] 上，弱化了Lyapunov-Krasovskii泛函中積分項(xiàng)在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)中的作用，從而更充分地、有效地利用了時(shí)滯參數(shù)τ。并且在判據(jù)推導(dǎo)過(guò)程中，沒(méi)有利用任何模型變換方法和不等式放大技巧，也沒(méi)有引入附加矩陣，因此所得判據(jù)與現(xiàn)有判據(jù)相比具有更弱的保守性，而且放寬了控制對(duì)象時(shí)滯的約束條件，適用對(duì)象廣泛。 (2)對(duì)于標(biāo)稱非線性模糊時(shí)滯系統(tǒng)，討論了時(shí)滯信息已知和時(shí)滯信息未知兩種情況下的帶記憶狀態(tài)反饋控制器設(shè)

3、計(jì)問(wèn)題。時(shí)滯信息已知時(shí)，采用本論文提出的帶調(diào)節(jié)參數(shù)的Lyapunov-Krasovskii泛函分析控制器存在的充分條件，在保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，通過(guò)減小調(diào)節(jié)參數(shù)的值，可以增大時(shí)滯范圍，從而擴(kuò)大了控制器的適用范圍。并且閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能可以通過(guò)選取合適的調(diào)節(jié)參數(shù)而得到優(yōu)化。時(shí)滯信息未知時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)出對(duì)記憶尺度的自適應(yīng)律，并將記憶尺度引入到控制器存在的充分條件中，得到了實(shí)時(shí)變化的反饋增益，數(shù)值仿真驗(yàn)證了所給方法的有效性。 (3)

4、將適用于標(biāo)稱系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)方法推廣到具有時(shí)變不確定性的連續(xù)模糊時(shí)滯系統(tǒng)，討論了不確定時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒控制問(wèn)題。對(duì)于不確定上界已知的連續(xù)模糊時(shí)滯系統(tǒng)，采用本文所給的帶調(diào)節(jié)參數(shù)的魯棒控制器，滯后時(shí)間τ和不確定攝動(dòng)值都隨調(diào)節(jié)參數(shù)的改變而改變，因此可以通過(guò)選取合適的調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)擴(kuò)大時(shí)滯上界和不確定攝動(dòng)值，增強(qiáng)了控制器的適用范圍。對(duì)于不確定上界未知的連續(xù)模糊時(shí)滯系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出基于觀測(cè)器的自適應(yīng)控制器，并且觀測(cè)增益和控制增益都受調(diào)節(jié)參數(shù)的影響，從而也可以

5、通過(guò)選取合適的調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。 (4)針對(duì)不確定上界已知的不確定連續(xù)模糊時(shí)滯系統(tǒng)，分別討論了系統(tǒng)的保成本控制和H<'∞>控制問(wèn)題，并且系統(tǒng)的保成本值和最小H<'∞>性能指標(biāo)均可以通過(guò)改變調(diào)節(jié)參數(shù)的值來(lái)改變，從而使得設(shè)計(jì)的控制器具有更廣泛的適用性。通過(guò)數(shù)值仿真示例，驗(yàn)證了所給方法的有效性。 (5)針對(duì)本論文提出的帶調(diào)節(jié)參數(shù)的控制器設(shè)計(jì)方法，探討了調(diào)節(jié)參數(shù)的選取問(wèn)題。通過(guò)設(shè)計(jì)出調(diào)節(jié)參數(shù)的自適應(yīng)律，并將其引入到控制