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基于T-S模糊模型的非线性系统的保性能控制

随着科学技术的迅猛发展,被控对象或过程在结构、规模上变的复杂化、大型化。这就难以获得系统精确的数学模型。即使对一些复杂对象能够建立其数学模型,其模型也往往过于复杂,使得基于精确数学模型的传统的控制方法的分析设计、实施变得非常困难。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新的思路。模糊控制是一种重要的智能控制。本课题是研究基于T-S模糊模型的非线性系统的保性能控制问题。稳定性是控制系统设计中最重要的指标之一。对于模糊控制系统,稳定性分析比较困难,这是由于这些系统本质上是非线性的。目前,较多的是针对T-S模糊模型,利用Lyapunov稳定性理论、线性不确定系统理论等来研究模糊系统的稳定性问题。本文在此基础上完成了以下工作。首先,本文运用保性能设计的方法,提出了将T-S模糊保性能控制器的设计问题转化为求解线性矩阵不等式组的系统化设计方法。给出了连续和离散系统的存在保性能控制率的充分条件,通过求解一系列LMIS  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

基于T-S模型的航天器姿态模糊控制问题研究

姿态控制系统是航天器诸多系统中非常重要的一个子系统。多种类型航天任务的顺利实现很大程度上依赖于姿态控制系统。航天器的自主姿态控制适用于多种无人航天任务,具有广阔的应用前景。当前,对航天器姿态控制系统要求越来越高,尤其表现在航天器高精度控制、高可靠性等。然而,航天器姿态控制性能不仅取决于姿态控制系统硬件配置,姿态控制算法设计的好坏也直接影响到姿态控制性能指标的优劣。本文针对航天器姿态机动过程,从姿态模型建立、控制律设计以及控制参数选取等系列问题进行探索与研究,提出一套切实可行的控制律设计方法,主要完成以下几方面工作。首先,考虑到一般姿态控制系统研究多集中在稳定性问题上,没有考虑或不能同时满足多个性能指标的要求。然而,随着空间任务的发展,对航天器姿态控制已不仅需要满足单一性能指标,同时应该对空间环境的扰动、输入约束和机动时间等方面进行综合考虑。基于此,综合考虑系统的稳定性、扰动抑制、输入约束和响应速度衰减等,提出一种基于线性矩阵不等...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北石油大学
东北石油大学

基于T-S模糊系统的稳定性分析及控制器设计

由于系统未知的扰动输入,在复杂的非线性系统中想要用精确的数学模型来精确的描述系统,是十分困难的甚至是不可能的。模糊控制由于其独特的系统描述方法,为这类问题的解决带来了新的研究思路。而模糊系统中的T-S模型有着能以任意精度逼近非线性系统的优点,使其受到了广大学者的关注。T-S模型的建立将模糊控制的研究提升到了一个新的理论高度,基于T-S模糊系统的研究也成为控制界的新热点。本文的研究对象主要以T-S模糊系统为主,同时将系统的不确定性考虑进去,基于Lyapunov稳定性原理,采用并行分布补偿方法,利用线性矩阵不等式技术,在新型模糊Lyapunov函数方法下,对具有不确定性的T-S模糊连续系统进行稳定性分析和控制器的设计;对具有不确定性的T-S模糊连续系统,研究D域保性能控制和H控制问题;对具有不确定性的T-S模糊离散系统,研究了二次圆盘保性能控制问题。本文主要工作包括以下几个方面:首先,对一类具有不确定性的T-S模型模糊系统,研究了在...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于T-S模型的非线性系统的模糊控制

与传统控制相比,模糊控制具有两大不可比拟的优点:其一,它在许多应用中可以有效且便捷地实现人的控制策略和经验;其二,它不需要知道被控对象精确的数学模型就可实现较好的控制。日本学者Takagi T和Sugeno M在1985年提出的Takagi-Sugeno (T-S)模糊模型,给模糊控制理论研究及应用带来了深远的影响,使模糊系统稳定性分析上升到新的理论高度。本文分别基于T-S线性模型和T-S双线性模型,根据Lyapunov稳定性理论、鲁棒控制理论和H∞控制理论,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,深入研究了模糊系统稳定性分析和稳定化控制问题。主要工作有以下几个方面:1.对带有时变时滞的T-S连续时滞模糊系统,考虑以前在推导过程中常被忽略的有用项而可能带来保守性这一问题,构造适当的模糊Lyapunov函数,得到了开环模糊系统时滞相关渐近稳定的充分条件。然后根据并行分布补偿算法,设计了状态反馈控制器,得到了闭环系统时滞相关渐近稳定的充分...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

基于T-S模糊模型的非线性系统稳定控制研究

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...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

江南大学
江南大学

基于T-S模型的非线性系统模糊控制器设计及应用

随着科学技术的迅猛发展,传统控制理论已很难解决复杂非线性系统的建模、分析和设计问题。而模糊控制技术由于具有控制器设计简单、适用于许多非线性系统以及鲁棒性强等特点,自上世纪80年代以来,在控制理论和工程实践方面获得了很大的进展。但是由于模糊控制系统本质上的非线性,使得其稳定性分析与性能设计尚缺乏严格的理论基础,因此难以形成系统化的综合方法。1985年,日本学者Takagi和Sugeno提出的Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,给模糊控制理论研究及应用带来了深远的影响,使模糊控制系统的稳定性分析上升到一个新的理论高度。特别是近年来与并行分布补偿(PDC)算法以及线性矩阵不等式(LMI)技术的结合,使其成为非线性系统稳定性分析和控制器设计的一种有效处理方法。本文的研究以非线性系统为主,同时考虑不确定性、时滞、随机跳变等因素的影响。基于Lyapunov稳定性理论,采用并行分布补偿算法,研究了一类非线性系统的模糊控制问题,内容涉...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>