一类参数不确定T-S模糊系统的鲁棒控制及仿真

针对一类具有参数不确定的T akag i-Sugeno(T-S)模糊系统,基于模糊区域的概念研究了其鲁棒控制问题。通过将不确定T-S模糊模型转换为不确定T-S模糊区域模型,并利用Lya-punov稳定性理论,导出了线性矩阵不等式(LM I)形式的鲁棒控制器设计方法。相对于传统设计方法,降低了采用线性矩阵不等式方法求解的难度,并具有良好的鲁棒性能。仿真结果验证了该方法的有效性。

不确定T-S模糊系统鲁棒非脆弱H_∞控制

针对具有状态和输入不确定性的连续时间非线性模糊Takagi-Sugeno(T-S)系统模型,研究了其H∞稳定和模糊非脆弱控制器的设计问题。基于Lyapunov函数稳定性分析理论,采用PDC基本思想和LMI方法,在控制器参数具有加性和乘性摄动的前提下,设计出了其非脆弱H∞模糊控制器,使闭环系统对允许的不确定参数具有H∞稳定。实例仿真结果验证了该控制器设计方法的有效性和可行性。

二次D稳定约束下不确定T-S模糊系统的L_∞鲁棒可靠控制

针对一类受持续有界扰动的T-S不确定模糊系统,提出了考虑执行器故障的鲁棒可靠控制器设计方法。引入基于L∞范数理论的鲁棒性能指标及二次D稳定的概念,给出了鲁棒可靠控制器存在的充分条件。通过求解线性矩阵不等式完成可靠控制器的设计,从而使系统即使在发生执行器故障的情况下仍能满足给定的L∞性能指标,并且闭环系统二次D稳定。仿真实例表明了本方法的有效性。

不确定T-S模糊系统的跟踪控制器设计

研究基于观测器的不确定T-S模糊系统的跟踪控制器设计问题.利用T-S模糊方法对含有不确定性的非线性被控对象进行建模,对于给定代表系统期望状态的参考模型,在系统状态不可测及不确定项满足有界条件下,利用并行分布补偿的方法(parallel distributed compensation)设计基于观测器的模糊控制器,保证对于参考模型状态的跟踪,同时抑制扰动对跟踪误差的影响.借助Lyapunov稳定性定理及舒尔补引理将跟踪控制器的设计问题转化为一组线性矩阵不等式(linear matrix inequality)的可行解问题.该方法简单实用,仿真实例验证了此种方法的有效性与正确性.

基于观测器的不确定T-S模糊系统鲁棒镇定

为带有参数不确定性的T-S模糊控制系统提出了新的基于观测器的鲁棒输出镇定条件.该条件用来设计模糊控制器和模糊观测器.为了设计模糊控制器和模糊观测器,用T-S模糊模型来表示非线性系统,并运用平行分布补偿观念.充分条件基于二次Lyapunov函数,通过将模糊系统的鲁棒镇定条件表述为一系列矩阵不等式,比以往文献中列出的条件具有更小的保守性.该不等式为双线性矩阵不等式,可分两步骤先后解得使T-S模糊系统镇定的控制器增益和观测器增益.最后,通过对一个具有不确定性的连续时间非线性系统控制的例子证明了提出方法比以往方法更宽松.

一类不确定T-S模糊系统的H_∞控制器设计

基于线性矩阵不等式的方法,研究了一类带有不确定参数的T-S模糊系统的H∞控制器设计问题.给出了参数不确定的T-S模糊系统的系统建模以及系统的二次稳定性,并且对此类T-S模糊系统的H∞控制问题进行了探讨,给出了新的基于状态反馈H∞控制器的设计方法.

基于T-S模糊故障树的驱动电机冷却系统可靠性分析

车用驱动电机液压冷却系统存在故障机理不确定等问题。本文应用模糊数描述其故障概率和故障程度,建立驱动电机冷却系统的T-S模糊故障树模型,计算系统模糊可能性,分析各部件的概率重要度和关键重要度,找出影响系统可靠性的关键部件。

T-S模糊系统的自触发有限时间H∞控制

为克服事件触发控制对硬件设备的依赖以及控制策略频繁更新的局限,针对一类不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的有限时间H∞控制问题,引入自触发机制,提出一种基于此机制下只与触发时刻状态有关的模糊控制器设计方法;基于自触发机制并结合有限时间控制的思想,通过设计触发间隔函数、推导并求解线性矩阵不等式(LMI),使得系统在保障稳定性的前提下,系统运动轨迹不会超过一定的界限,并达到所期望H∞性能水平;同时相较于事件触发机制,自触发机制位于系统内部,无需额外硬件设备接收触发信号且只需利用当前的触发状态信息来预测下一触发时刻,在一定程度上进一步降低系统资源成本;此外,利用李亚普诺夫函数对系统稳定性进行了严格分析,并提供一个确保能够防止芝诺现象发生的证明;最后,通过数值仿真、单连杆刚性机器人系统实例仿真两个实验说明所提方法的有效性。

不确定非方广义分数阶T-S模糊系统的鲁棒镇定

针对不确定非方广义分数阶T-S模糊系统阶数为0<α<1的鲁棒镇定问题,提出了一个有效的判据.首先,利用一个新的T-S模糊动态补偿器,将不确定非方广义分数阶T-S模糊系统转化为一个增广的不确定方形广义分数阶T-S模糊系统.由于增广变量的引入,动态补偿器的设计问题可以等价为静态输出反馈控制器的设计问题.其次,设计一个分数阶导数反馈控制器对得到的增广系统进行正常化处理.然后,对正常化得到的不确定分数阶T-S模糊系统进行研究,得到一个系统渐近稳定的充分条件.该条件保守性小并且形式简洁.最后,通过一个数值算例和一个实际例子验证了本文所提出结论的正确性和有效性.

一类不确定切换模糊系统的记忆保成本控制

针对一类具有状态时滞和不确定性的切换模糊系统,提出了该类系统的记忆保成本控制问题。利用引入系统过去的状态信息,构造有记忆状态反馈控制器,以消除系统时滞对于系统稳定性产生的不良影响。在保证成本函数指标小于某个上界及允许的不确定性条件下,结合多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理方法得到最终的充分条件,保证闭环系统能够渐近稳定;且得到满足设计的切换律的记忆状态反馈控制器增益。最后通过Simulink仿真验证了所提方法的正确性。

考虑源荷双重不确定性的多源系统鲁棒模糊动态综合环境经济调度

“双碳”目标下,以风电、光伏、光热发电为主的源端新能源规模化并网以及荷端供给需求和种类的多样性使得系统源荷平衡受到极大影响,给新型电力系统运行带来严峻挑战。基于此,以风电-光伏-光热-火电联合发电系统为研究对象,提出一种考虑源荷双重不确定性的鲁棒模糊动态综合环境经济调度模型。首先,分别基于鲁棒理论和模糊理论对多源系统源荷不确定因素建模,同时构建鲁棒模糊数学模型并推导其等价确定模型;其次,综合考虑各种环境经济因素,构建多源系统鲁棒模糊动态综合环境经济调度模型;然后,根据其等价确定转化思想对模型进行转化并采用基于差分进化的粒子群算法求解;最后,基于新疆哈密电网实际数据和改进IEEE-39节点系统,验证所建模型的寻优效果在环境经济上的可行性、有效性及优越性。

通信受限下T-S模糊网络控制系统L_(1)动态输出反馈控制

针对通信受限的非线性网络控制系统,为兼顾系统性能和节约利用网络资源,引入事件触发通信机制(ETCM),利用时延建模方法和并行分布补偿(PDC)技术,将连续控制系统建模为一个采样数据误差依赖的非线性网络化系统模型;构建保守性低的时滞依赖和模糊基依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函,给出增广系统稳定性和鲁棒性结果,得到鲁棒控制器存在的充分条件,提出一种基于线性矩阵不等式(LMIs)的事件触发参数,以及全局模糊L 1动态输出反馈控制器参数的协同设计方法。采用永磁同步电动机模型仿真验证,结果表明该设计方法可减少网络资源占用,达到闭环控制系统的性能要求。

T-S模糊时滞广义系统的滑模无源控制

基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,研究了一类具有时滞项广义系统的滑模无源控制问题。首先,设计积分型滑模面并利用等效控制获得系统的滑动模态方程,分析开环系统的无源性,进而得到广义系统满足无源性的充分条件,并利用Linear Matrix Inequatility(LMI)工具箱求得增益矩阵;然后,为系统设计滑模控制器,并设计了新的趋近律,和传统趋近律相比,有效消除了抖振现象,保证系统可以在有限时间到达设计的滑模面;最后,利用Simulink进行仿真实验,得到的结果证明结论有效。

参数不确定的广义T-S模糊系统的鲁棒容错保性能控制

研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性能指标·通过矩阵分解把广义系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,克服了广义系统不能直接利用LMI工具箱的弱点,从而和正常系统一样,可以直接使用LMI工具箱求解控制器·算例说明了所给方法的可行性和有效性·

一类时滞不确定切换T-S模糊系统的稳定性分析

针对一类不确定且常时滞的切换T-S模糊系统,基于并行分布补偿算法,提出了实现该系统渐近稳定的控制器和切换律设计的新方案.利用李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,对该类切换模糊系统进行了渐近稳定性分析.同时,以线性矩阵不等式形式,给出了实现该类切换模糊系统实现渐近稳定的充分条件.最后,通过构造由两个T-S模糊子系统组成的不确定且常时滞切换系统,利用Matlab的LMI工具箱实现了该切换模糊系统的控制器增益和切换控制律的计算,仿真实验验证了该控制方案的可行性和有效性.

基于T-S模糊模型一类不确定非线性系统的H_∞模糊鲁棒跟踪控制

研究一类不确定非线性系统模糊鲁棒跟踪控制的设计.基于存在外界干扰的不确定非线性系统的T-S模糊模型,考察被控系统跟踪参考信号的误差,得出跟踪误差指数稳定的约束条件,在跟踪控制与镇定控制一致的前提下研究了H∞模糊鲁棒跟踪控制器的设计问题,基于Matlab的LMI和FLC工具可实现对此问题求解.仿真实例验证了算法的有效性.

一类参数不确定性混沌系统的T-S模糊控制

针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法。在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的鲁棒稳定性。该方法充分考虑了模糊子系统之间的相互作用。状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得。仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于增广Lyapunov泛函的时变时滞T-S模糊系统稳定性分析

针对含有时变时滞的T-S模糊系统进行稳定性分析。首先,利用线积分李雅普诺夫函数和增广李雅普诺夫泛函方法,构造一个包含更多有效信息的李雅普诺夫泛函,使增广向量中不仅包含了双重积分,还包括含时滞乘积项的双重积分。然后,采用一种估计精度更高的广义自由权矩阵不等式方法对泛函导数中的积分项进行界定,从而得到了保守性更小的稳定性判据。接着,对所得到的稳定性条件通过三阶矩阵不等式判定方法转化为线性矩阵不等式的形式。最后,采用两个数值算例验证所提出的稳定性判据的优势。

参数不确定T-S模糊交联系统的分散保成本控制

研究了参数不确定T-S模糊交联系统的分散保成本控制问题.对于给定系统所容许的所有不确定参数,设计了分散状态反馈保成本控制器,使得闭环系统不仅渐近稳定而且具有适当的性能指标上界.基于线性矩阵不等式(LM I)处理方法,给出了分散控制器存在的充分条件.仿真算例表明了所给方法的简易、有效.

基于T-S模糊模型的不确定非线性系统的鲁棒模糊控制

讨论了一类由T S模糊模型表示的不确定非线性系统的鲁棒控制器的设计问题 .首先用标准的DFE结构刻画系统的不确定性 ,再采用PDC(并行分布补偿 )的基本思想设计状态反馈控制器 ,然后利用T S模糊模型扩展的稳定性条件 ,给出了系统以衰减率α全局渐近稳定的充分条件 ,最后基于线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,将鲁棒控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式问题(LMIP) .Lorenz混沌系统的仿真表明本设计方法的有效性 .