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。

基于模糊双线性模型的连续搅拌反应釜滑模控制

主要对连续搅拌反应釜系统(CSTR)的滑模控制问题进行研究;该系统的模型可由Takagi-Sugeno(T-S)模糊双线性模型进行描述,基于该模糊双线性模型,给出滑模控制方法;在之前学者的研究成果上对线性滑模面进行改进,构造积分滑模面,由此设计出的等效控制量与切换控制量,可以保证系统的控制精度;通过对其进行稳定性研究,得到全局稳定的充分条件,并求出滑模面的控制器参数;同时,构造7条模糊规则,采用模糊化方法对切换增益项进行模糊推理,使整体控制量平滑化,也避免系统状态出现抖振现象,实现实际可操作性;最后,连续搅拌反应釜的仿真验证了控制方法的有效性。

基于T-S模糊双线性模型的事件触发滑模控制

针对模糊双线性系统,研究一类事件触发滑模控制;求出使控制器分母为零的奇异区域,选定事件触发阈值,确定事件触发需满足的条件区域,使奇异区域包含于条件区域;构造积分滑模面,得出常规滑模控制律,并在此基础上,结合事件触发机制,对控制律进行增广,设计辅助控制律,使得系统状态临近奇异区域时,得以平稳过渡,保证系统稳定性,同时保证状态正常到达滑模面;根据设计的事件触发滑模控制律,考虑系统状态趋近奇异区域的不同情况,结合李雅普诺夫稳定性条件,分别对系统状态的可达性和稳定性进行证明;最后,以数值仿真验证所提方法的有效性。