基于T-S模糊模型的非线性系统稳定控制研究

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众所周知非线性系统广泛存在于客观世界,因此研究非线性系统的稳定控制显得特别重要。对于非线性系统,难以获得精确的数学模型,即使能够建立其数学模型,也往往过于复杂,使得传统控制难以达到理想控制效果。第三代基于知识和不依赖于精确数学模型的智能控制给这类问题的解决带来了新的思路。本课题在参阅大量国内外文献的基础上,研究了非线性系统基于T-S模糊模型的稳定控制问题:针对非线性系统的执行器故障,运用保性能设计方法,给出了系统在执行器故障时的保性能控制律的充分条件,此条件转化为求解线性矩阵不等式的系统化设计方法,保证了系统的稳定性。研究了不确定时滞系统的广义模糊控制器的设计问题,推导出此类不确定系统的鲁棒模糊控制器存在的充分条件,得出了相应的LMI形式。仿真表明了该方法的有效性。对一类具有不确定性的非线性时滞系统,研究了时滞依赖保性能模糊控制器设计问题。求得时滞依赖保性能模糊控制器存在的充分条件,此充分条件等价于三类线性矩阵不等式的可解性,并通过建立和求解一个线性矩阵不等式约束的凸优化问题,提出了最优保性能控制律的设计方法。研究了范数有界不确定性的保性能模糊控制器设计问题。对一类不确定非线性中立型时滞系统,通过构造特殊的Lyapunov函数,利用恒等变换给出了系统稳定的充分条件,并给出了最优保性能控制律的设计方法。研究了混沌非线性系统的模糊控制问题。采用遗传算法对模糊系统的隶属函数进行优化,综合了遗传算法强大的空间搜索能力和模糊控制器快速性的优点。其次,根据混沌反控制的本质,将混沌反控制问题转换为跟踪控制问题,由于无需计算系统的Lyapunov指数,大大降低了混沌反控制的工作量,具有更广的应用范围。
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