T-S模糊广义系统研究综述

对目前T-S模糊广义系统的研究成果加以总结.主要讨论了T-S模糊广义系统的分析、综合与应用的问题,并对这一研究领域仍需解决的问题和未来的发展方向作了进一步的展望.

T-S模糊广义系统的H_∞控制

研究了T S模糊广义系统基于状态反馈的H∞ 控制问题· 首先给出了使得T S模糊广义系统二次可稳的一个新的充分条件 ,然后给出了相应的H∞ 控制存在的一个新的充分条件 ,其条件用一个负定矩阵的形式给出·给出的条件不但简洁而且包含了子系统之间的相互作用·

离散T-S模糊广义系统的H∞控制

研究了离散T-S模糊广义系统的H_∞控制问题.首先引入辅助矩阵变量得到新的容许性条件,解决了由于矩阵P的不定性,无法运用Schur补引理处理非线性Lyapunov不等式的问题,进而得到严格不等式表示的H_∞控制条件.基于模糊Lyapunov函数方法,分别研究了状态反馈控制器、静态输出反馈控制器、动态输出反馈控制器的构造方法.所得结论可推广到系统具有范数有界不确定性的情况.最后通过算例验证方法的有效性.

基于Lyapunov方法的模糊广义系统稳定性

为了解决广义T-S模糊控制系统稳定性和模糊控制器设计问题,利用模糊Lyapunov方法得出了自由系统新的稳定性充分条件,该条件具有更大的宽松性;同时基于一系列线性矩阵不等式(LMI)设计了模糊控制器,该矩阵不等式可以利用凸优化技术来进行解决;把所有子系统的系数放到一个矩阵中综合考虑,放松了控制系统的稳定条件。

时滞T-S模糊广义系统鲁棒H_∞控制

针对控制系统中的时滞会导致系统的不稳定和较差的系统性能,研究了时滞T-S模糊广义系统的鲁棒稳定性问题、鲁棒镇定性问题以及基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题,给出了时滞T-S模糊广义系统的正则、无脉冲和渐近稳定的定义;依据Lyapunov理论,证明了使闭环系统渐近稳定并且具有适当的H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式方法,表示了这些充分条件,从而可以通过解矩阵不等式容易地获得状态反馈增益矩阵。算例说明所提方法有效和可行。

基于观测器的时滞T-S模糊广义系统无源控制

目的研究一类时滞T-S模糊广义系统基于观测器的无源控制问题.方法利用Lyapunov函数方法、矩阵缩放理论以及线性矩阵不等式(LMI)技术研究了时滞T-S模糊广义系统的无源控制.结果给出了基于观测器的无源控制器存在的充分条件已确保闭环系统是容许且严格无源的.把这个充分条件表示成了线性矩阵不等式形式,从而无源控制器的求解问题转化成解线性矩阵不等式.结论所提出的方法能很好地解决时滞和干扰情况下,T-S模糊广义系统的无源控制问题,数值算例说明了所提方法的有效性和可行性.

T-S模糊广义系统输出反馈无源控制

考虑一类T-S模糊广义系统的无源控制问题。在状态空间下,基于线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出了使得闭环系统满足无源性的动态输出反馈无源控制器存在的充分条件,在此基础上给出了动态输出反馈无源控制器的设计方法,该方法与现有结果相比,不需要状态完全可测并且充分考虑了模糊子系统之间的相互作用。动态输出反馈无源控制器的设计方法归结为求解一组线性矩阵不等式。最后通过数值仿真例子,说明所给设计方法的有效性。

一类T-S模糊广义系统的非脆弱H_∞控制

在状态空间下,针对一类T-S模糊广义系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,提出了T-S模糊广义系统的非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并进一步给出了保证T-S模糊广义系统H∞性能指标的非脆弱状态反馈控制器的设计方法.数值仿真表明该方法的可行性和优越性.

时滞Takagi-Sugeno模糊广义系统鲁棒耗散控制

针对具有时滞的Takagi-Sugeno(T-S)模糊广义系统,提出了设计鲁棒耗散控制器的新方法.利用矩阵分解理论,Lagrange插值多项式理论和规范化隶属函数的特性,给出了使闭环系统容许、严格耗散的充分性条件.利用线性矩阵不等式技术给出了时滞耗散控制器的设计方案.算例结果表明,所提出的耗散控制方法一体化了H∞控制和无源控制,使得在实际物理系统的控制过程中可节约成本和减少系统设计时间.

一类多时变时滞T-S模糊广义系统的容许控制

研究了一类具有多时变时滞的T-S模糊广义系统的容许控制问题。首先,给出了多时变时滞的T-S模糊广义系统数学模型,并且利用Lyapunov稳定性分析方法,得到了多时变时滞的T-S模糊广义系统的容许的一个充分条件,所得的结果对时变时滞的变化率没有限制。该充分条件可以通过严格线性矩阵不等式来求解。然后基于所给出的容许性定理,提出了状态反馈控制器的设计方法.最后,使用算例说明了所给方法的可行性和有效性。

T-S模糊广义系统基于观测器的H_∞控制器的设计方法

针对控制系统中状态变量不可测性,研究了一类T-S模糊广义系统的基于观测器的H∞控制问题,利用李亚普诺夫稳定性理论证明了使闭环系统渐进稳定并且具有适当的H∞性能指标的充分条件,并用严格线性矩阵不等式方法表示了这些充分条件,从而可以通过解矩阵不等式容易地获得基于观测器的H∞控制器。算例说明所提方法有效和可行。

基于模糊Lyapunov函数方法的模糊广义系统H∞控制

研究一类T-S模糊广义系统的容许性条件和H_∞控制问题.首先将原系统表示成增广系统,进而基于新的模糊Lyapunov函数和模糊控制器得到容许性条件.所得开环容许条件不要求子系统是容许的;闭环容许条件中不含有控制输入矩阵与控制增益矩阵的乘积项.对于H_∞控制问题,利用隶属度函数的性质对H_∞控制条件进行了放宽,并得到了改进的严格线性矩阵不等式(LMI)形式的H_∞控制条件.数值算例表明所得结论较已有文献具有较小的保守性.

不确定T-S模糊广义系统基于观测器的无源控制

针对一类范数有界不确定性T-S模糊广义系统,研究了其在满足不确定性的基于观测器的无源控制器的设计问题.在状态不可测的情况下给出了使得闭环系统广义二次稳定且无源的基于观测器的控制器存在的充分条件和设计方法。通过求解若干线性矩阵不等式,获得系统的观测增益与控制增益.最后通过数值仿真例子,说明所提出的设计方法可行、有效。

T-S模糊广义系统稳定性分析及控制器设计

针对T-S模糊离散广义系统稳定性判别条件严格,不具备更好适用性等问题,提出一种优化判据的新方法。该方法利用模糊Lyapunov函数分析了T-S模糊离散广义系统的稳定性问题,经过推导得出了更具一般性的稳定充分条件,并对得到的结论予以严格的数学证明;基于并行分布补偿(PDC)设计了模糊控制器,在原有T-S模糊模型的基础上,引入了Lyapunov函数,然后根据稳定性判别表达式不同的处理方式,提出了更宽松的T-S模糊离散广义系统稳定性判别条件,并对推论进行了证明。对T-S模糊离散广义系统的稳定性问题的优化,使得模糊离散广义系统具有更好的通用性,更贴近实际及更稳定的控制作用。

多时滞T-S模糊广义系统的保成本控制

针对时滞系统的控制问题,提出了一个多时滞的T-S模糊广义系统模型,并且基于Lyapunov稳定性理论和时滞无关的方法,研究了一类由多时滞T-S模糊广义系统模型描述的多时滞连续非线性广义系统的保成本控制问题.同时,以LMIs的形式给出了系统的稳定性条件和保成本控制器存在的充分条件.

T-S模糊广义系统稳定性的一个新判据

以模糊模型为基础的控制技术为非线性系统的研究提供了有效的方法,而对于连续的T-S模糊系统,在对模糊Lyapunov函数求导进而研究系统的稳定性的时候,不可避免的会产生一定的保守性。基于广义系统方法研究了连续T-S广义模糊系统的稳定性问题。通过引入新的变量给出了开环模糊系统的一个宽松稳定条件。然后通过引入新的变量和使用新的松弛技术,得到了一类non-PDC(Parallel Distributed Compensation)控制器的设计方法。该方法具有比现有结果更小的保守性。所得到的定理均通过线性矩阵不等式组表出。数值算例的结果证明了结论的有效性和所得条件具有较低的保守性。

时变时滞和不确定模糊广义系统的鲁棒H_∞控制

讨论了一类时变时滞参数不确定模糊广义系统的二次稳定性与鲁棒H∞控制问题。应用新的T-S模糊系统模型对其进行了描述,并给出了系统的二次稳定性定义。应用新的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,给出了判定系统二次稳定的更为松弛的条件。一个H∞状态控制器确保了闭环系统具有H∞性能。最后的仿真实例验证了结论的有效性和可行性。

一类时滞T-S模糊广义系统的无源控制

目的设计使一类时滞T-S模糊广义系统的严格无源控制的控制器.得到使闭环系统容许、严格无源的充分条件,并将此条件用线性矩阵不等式(LM I)表示.方法通过求解线性矩阵不等式,得到所设计的控制器.结果获得了使系统容许、严格无源的状态反馈控制器设计方法.结论通过所设计的控制器能够使时滞T-S模糊广义系统容许、严格无源,所给算例说明该方法简单、可行.

模糊广义系统的静态输出反馈控制

分析模糊广义系统的稳定性,利用模糊Lyapunov泛函方法,给出了一类T-S模糊广义系统的容许性条件,并利用静态输出反馈对该系统进行控制,通过求解严格的线性矩阵不等式,得到模糊广义系统可以通过输出反馈控制的充分条件,并保证闭环系统的容许性和满足一定的性能指标.通过数值仿真验证了结论的正确性以及分析方法的有效性.

不确定时滞模糊广义系统的H_∞保性能控制

针对控制系统中的不确定和时滞会导致系统的不稳定性和较差的系统性能,研究不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒H∞保性能控制问题.利用李亚普诺夫稳定性理论证明了使闭环系统渐进稳定并具有某种性能指标上界以及给定的H∞性能γ的充分条件,并用严格线性矩阵不等式方法表示了这些充分条件,从而可以通过解矩阵不等式容易地获得状态反馈增益矩阵,算例说明所提方法有效和可行.