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基于T-S模糊模型的控制方法及稳定性分析

模糊控制是智能控制的主要方法之一。模糊控制方法及其理论研究主要是针对不同类型的模糊系统提出相应的控制方法并对其进行稳定性和鲁棒性分析,从而保证控制系统的性能.虽然基于T—S模糊模型的控制方法理论研究已经取得了很多成果。但是诸如保成本控制问题、状态不可测情况下控制器的设计问题以及输出反馈控制问题还没有得到足够的研究。本文针对上述问题,结合矩阵不等式理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,进行了深入系统的研究。主要工作如下:研究了模糊系统的保成本控制问题。其中包括不确定时滞模糊系统的保成本控制问题、不确定离散模糊系统的保成本控制问题以及离散不确定时滞模糊系统的保成本控制问题。定义了保成本控制律,导出了状态反馈保成本控制律存在的充分条件,保证在所有允许的不确定性情况下闭环系统是稳定的。而且对于一个给定的二次型成本函数,保证闭环成本值不超过某个界。应用LMI给出了闭环系统稳定的充分条件。研究了不确定时滞模糊系统和不确定离散模糊系统基于观测器  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

渤海大学
渤海大学

基于T-S模糊模型切换非线性系统的稳定性分析与控制

研究切换非线性系统控制过程时,既要选取恰当的切换信号又要保证切换时间足够快。这些都为处理切换非线性系统的稳定性分析与控制带了难度。再者,实际切换非线性系统中存在大量的不确定性参数,使得系统的精确控制更具有挑战性。二型模糊系统在处理系统含有不确定性参数的问题时,具有明显超过一型模糊系统的性能表现。因此,本文围绕解决含有部分不稳定的切换非线性系统,提出合适的切换规则,通过Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型、区间二型(IT2)T-S模糊模型逼近非线性系统,使其局部线性化。再利用IT2 T-S模糊模型隶属度函数的特性,来降低系统的保守性等内容进行以下展开。针对含有部分不稳定的切换非线性系统,利用T-S模糊模型逼近非线性系统,通过提出的新颖的MDADT切换信号-类选择切换信号以保证切换系统的稳性;对于含有不确定性参数的切换非线性系统,IT2 T-S模糊模型展现了更好的处理结果,通过改善的ADT方法,经过一系列LMIs的等价变换,...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)

基于T-S模糊模型的强流电子枪建模与控制算法研究

随着辐照加工技术的应用和发展,电子辐照加速器作为辐照加工的主要射线源日益为人们所重视,辐照加工产品也已深入到人们生活的很多领域。辐照行业的迅速发展,不断推动着辐照加速器的制造技术和整机性能的提高。本文针对电子辐照加速器的电子枪控制系统,在Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制理论的基础上,进行了电子枪束流特性建模和束流稳定及跟踪控制的研究。电子枪控制系统的性能对整个加速器系统的束流品质起着重要的作用,因此电子枪控制技术的研究有助于提高加速器束流的稳定性并对整个加速器控制系统的性能和运行可靠性有着重要的影响。本文从建模和控制的角度出发,对T-S模糊控制理论在LaB_6强流电子枪束流控制过程中的应用进行了研究,主要内容有:(1)研究了基于T-S模糊模型的非线性系统的离线辨识算法:提出了一种基于量子微分进化和遗传算法的混合优化算法(Hybrid quantum differential evolution,HQDE),该方法采用...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

基于T-S模型的非线性时滞系统的分析与控制

T-S模糊模型为复杂的非线性系统的表示提供了一个通用框架,它通过非线性模糊权重将动态非线性系统表示成若干个局部线性子系统的加权和,每个线性子系统能有效地描述非线性系统的局部特性。得益于这种良好的半线性化特征,T-S模糊模型可以将完善的线性系统分析与综合方法引入到非线性系统的控制问题中,为非线性系统的控制提供了一种强有力方法。另一方面,时滞现象不可避免地存在于各种实际控制系统中,时滞的存在常常会影响到系统的控制性能,甚至可能导致系统不稳定,因此,时滞系统的稳定性分析和控制器综合对于实际工程应用具有重要意义。在工业生产和实际控制系统中,时滞系统往往是高度非线性的,直接对其进行建模和控制是相当困难的。由于T-S模糊模型能够以任意精度逼近非线性系统,因此,基于T-S模糊模型的非线性时滞系统的控制问题受到学者高度关注,并且取得了丰硕的研究成果。本文针对T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,基于隶属函数依赖(membership-functi...  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

柔性关节机器人的参数辨识及模糊控制研究

本论文以柔性关节机器人为研究对象,研究了柔性关节机器人的动力学参数辨识、建模分析及模糊控制等问题。结合柔性关节机器人工作过程中运动状态下的关节面参数动态变化、参数不确定、建模误差、未知干扰扰动影响、控制器的脆弱性和输入时滞问题等实际情况,通过理论推导和实验验证相结合,得出可以解决这些问题的参数辨识和控制方法,为柔性关节机器人的辨识和控制提供了可供借鉴的结论和结果,论文的主要研究工作如下:1提出一种运动状态下的机器人关节面参数辨识方法。将机器人柔性关节等效为弹性扭转轴,结合行波分析方法,建立了机器人运动机构系统的波导方程和运动状态下机器人系统激励预测模型。根据波导方程和激励预测模型等建立机器人系统振动方程,推导出关节动态刚度和阻尼的辨识模型。根据RBF径向基函数神经网络能够以任意精度逼近非线性函数的特点辨识机器人关节的动态刚度和阻尼,以固定的运动轨迹驱动3自由度柔性关节机器人并对其进行辨识实验研究。2提出柔性关节机器人的模糊鲁棒控...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

前提不匹配的T-S模糊时滞系统的稳定性分析与镇定

自从日本学者Takagi和Sugeno给出T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型的定义之后,为模糊控制理论的研究提供了更广泛的研究空间。而万能逼近原理的提出又为T-S模糊模型能够以任意精度逼近非线性系统提供了充分的理论依据。因此,通过T-S模糊模型的控制方法来分析和综合非线性系统的一些特性是行之有效的,并且也会取得比较好的控制效果。在实际工程系统中,随着工业生产技术的迅猛发展与计算机技术的广泛应用,使得控制系统中出现了越来越多的高度非线性和时间滞后的现象。而时滞的存在使得系统在控制理论分析和工程实践方面都有着特殊的困难,并且是造成实际系统中的控制性能指标严重恶化,使系统难以保持稳定状态的重要因素。因此,对于时滞系统稳定性的研究无论在控制理论方面还是在实际应用方面都有着广泛的研究价值。然而,直接对非线性时滞系统进行建模与控制是有很大困难的。鉴于T-S模糊模型能够很好的描述非线性系统,所以对于含有时滞的T-S模糊系统稳定性问题...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>