前提不匹配的模糊时滞系统镇定条件的改进

本文研究了前提不匹配的Tagaki-Sugeno(T–S)模糊时滞系统的镇定问题.与一般的T–S模糊时滞系统相比,该系统中模糊模型与模糊控制器拥有不同的模糊规则数与不同的隶属度函数.基于Lyapunov稳定性理论,通过引进新型积分不等式,给出了包含隶属度函数信息的镇定条件.本文提出的新方法充分考虑了隶属度函数的信息,同时得到了Lyapunov函数导数的最小下界,因此新的镇定条件比以往结果具有更小的保守性.另一方面给出前提不匹配的控制器设计方法,由于模糊控制器的隶属度函数可以任意选取,因此提高了控制器设计的灵活性.最后仿真实例证明了本文方法的有效性及优越性.     

基于改进齐次多项式技术的离散时间2-D T-S模糊系统的收敛镇定条件

通过利用改进的齐次多项式技术来研究了Roesser型二维T-S模糊系统的镇定设计问题. 首先, 提出了一种用来镇定该二维T-S模糊系统的一种新型非二次控制率, 并且通过应用两种改进的齐次多项式技术得到了保守性更小的镇定条件. 随着所选用的齐次多项式参数依赖矩阵度数的增加, 所得结果的保守性会越来越小. 其次, 为了继续减少保守性, 提出了一种新的右侧松弛变量引入方法, 该方法适合于齐次多项式情形. 最后, 仿真实验验证了所提方法的有效性.     

基于新的松弛条件的离散时间2-D T-S模糊系统的镇定

研究了在实际中有广泛应用的罗斯勒型离散时间非线性2-D系统的镇定问题. 首先, 运用离散时间2-DT-S模糊模型来对所研究的非线性2-D系统进行建模. 其次, 通过利用放松二次镇定技术得到新的关于2-D系统的二次镇定条件. 然后, 为了继续减少结果的保守性, 通过利用一个新的参数依赖李亚普诺夫函数、矩阵转换技术和松弛技术, 得到了新的非二次镇定条件. 最后, 用一个仿真例子来验证了结果的有效性.     

T-S模糊系统的二次稳定

应用LMI(线性矩阵不等式)方法,研究了T-S模糊系统二次稳定性及控制器设计问题.首先,通过考虑模糊系统隶属函数的性质,将原系统进行变换,给出了T-S模糊系统二次稳定的新条件,并提出了基于LMI的控制器设计方法.与现有结果相比,该方法不仅考虑了各子系统间的关系,还考虑到隶属函数的性质,计算量和保守性较小.仿真算例验证了其有效性.     

基于观测器的不确定T-S模糊系统鲁棒镇定

为带有参数不确定性的T-S模糊控制系统提出了新的基于观测器的鲁棒输出镇定条件. 该条件用来设计模糊控制器和模糊观测器. 为了设计模糊控制器和模糊观测器, 用T-S模糊模型来表示非线性系统, 并运用平行分布补偿观念. 充分条件基于二次Lyapunov函数, 通过将模糊系统的鲁棒镇定条件表述为一系列矩阵不等式, 比以往文献中列出的条件具有更小的保守性. 该不等式为双线性矩阵不等式, 可分两步骤先后解得使T-S模糊系统镇定的控制器增益和观测器增益. 最后, 通过对一个具有不确定性的连续时间非线性系统控制的例子证明了提出方法比以往方法更宽松.     

含状态和输入时滞的模糊系统的隶属函数依赖的稳定与镇定

研究一类含有状态时滞和输入时滞的T-S模糊系统的稳定性分析和镇定问题.首先,构造一个含三重积分的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函,利用一个近期提出的二重积分不等式和基于辅助函数的积分不等式处理积分项.为了得到更为放松的时滞依赖的稳定性结果,考虑隶属度函数的边界信息,选择分段隶属函数去近似隶属度函数,同时引入松弛矩阵,以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出保守性较小的隶属函数依赖的稳定性准则;然后,基于前提不匹配技术,结合Finsler引理,首次提出含状态和输入时滞的模糊系统的状态反馈控制器的设计方法,该模糊控制器不要求与模糊系统拥有相同的隶属度函数和模糊规则数目,从而提高设计的灵活性;最后,通过给出3个仿真算例表明所提出方法的先进性和有效性.     

二型模糊系统的规则提取算法

模糊规则提取是建立二型模糊系统需要解决的关键问题.提出一种改进的基于c均值模糊聚类算法(FCM)的二型模糊规则提取方法.该方法借助于二型模糊集主隶属度函数的期望与次隶属度函数值之间的联系,能克服已有算法忽略二型模糊集次隶属度函数对模糊聚类结果的影响.仿真实例表明.该算法能成功地提取二型模糊规则,比FCMV算法具有更好的性能和收敛性.     

改进的T-S 模糊模型鲁棒稳定条件及其在转台控制中的应用

提出了参数不确定T-S 模糊系统的新型鲁棒镇定条件．该条件表示为线性矩阵不等式（LMI）的形式, 将模糊子系统的相互关系收集到一系列矩阵而不是单个矩阵中,因此比近期刊出文献中的宽松二次镇定条件具有更 小的保守性．以该LMI 条件为基础,容易得到不确定T-S 模糊控制系统的状态反馈鲁棒镇定控制器．由于只涉及一 组LMI,控制器设计简单并易于数值求解．在转台这一具有参数不确定性的连续时间非线性系统的控制中,所提方 法的有效性得到成功验证．     

二型模糊系统的规则提取算法

模糊规则提取是建立二型模糊系统需要解决的关键问题.提出一种改进的基于c均值模糊聚类算法(FCM)的二型模糊规则提取方法.该方法借助于二型模糊集主隶属度函数的期望与次隶属度函数值之间的联系,能克服已有算法忽略二型模糊集次隶属度函数对模糊聚类结果的影响.仿真实例表明,该算法能成功地提取二型模糊规则,比FCMV算法具有更好的性能和收敛性.

     

单一与非单一鲁棒控制器的设计

针对普通二次Lyapunov函数方法判定T-S模糊系统稳定性存在的保守性和难度,利用T-S系统的模糊前提规则和隶属度函数分别构造分段二次Lyapunov函数和模糊Lyapunov函数,且通过将模糊Lyapunov函数引入到分段二次Lyapunov函数所得到的分段模糊区域中定义了分段模糊Lyapunov函数;研究一类T-S模糊系统的鲁棒控制问题,以线性矩阵不等式的形式给出了单一与非单一鲁棒控制器的参数化设计方法。仿真结果表明,非线性系统在非单一鲁棒控制器作用下能够获得比单一鲁棒控制器更好的控制性能。     

A new LMI-based approach to relaxed quadratic stabilization of T-S fuzzy control systems

This paper proposes a new quadratic stabilization condition for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy control systems. The condition is represented in the form of linear matrix inequalities (LMIs) and is shown to be less conservative than some relaxed quadratic stabilization conditions published recently in the literature. A rigorous theoretic proof is given to show that the proposed condition can include previous results as special cases. In comparison with conventional conditions, the proposed condition is not only suitable for designing fuzzy state feedback controllers but also convenient for fuzzy static output feedback controller design. The latter design work is quite hard for T-S fuzzy control systems. Based on the LMI-based conditions derived, one can easily synthesize controllers for stabilizing T-S fuzzy control systems. Since only a set of LMIs is involved, the controller design is quite simple and numerically tractable. Finally, the validity and applicability of the proposed approach are successfully demonstrated in the control of a continuous-time nonlinear system.     

一类不确定时滞模糊系统的鲁棒H∞控制

对于一类不确定非线性时滞系统,研究使系统二次稳定的状态反馈控制方法。利用T—S模糊模型对时变时滞不确定非线性系统进行建模,采取分段光滑（PSQ）的Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法给出使系统二次稳定的模糊状态反馈控制器存在的充分条件,避免并行补偿法中求解公共矩阵P的困难。仿真试验证明,通过该方法设计的控制器具有良好的鲁棒性,控制效果良好。     

Imperfect premise matching controller design for T-S fuzzy systems under network environments

This paper focuses on an imperfect premise matching controller design for T-S fuzzy systems under network environments. Different with the traditional parallel distribution compensation (PDC) method, the same premises between the PDC controller and the T-S fuzzy systems are no longer needed again in the proposed method. Under consideration of the unmatched grades of membership in the networked T-S fuzzy systems, a unified T-S fuzzy model is firstly proposed, in which a networked state-feedback fuzzy controller with communication delays is used to reconstruct the system. Then, based on the constructed model and by use of the Wirtinger-based inequality technique to deal with the cross items, two less conservative stability and stabilization criteria are derived to enhance the design flexibility. Finally, two numerical examples are used to show the effectiveness of proposed method.     

一类不确定模糊系统的二次稳定性问题的研究

基于T-S模糊模型研究了一类非线性连续不确定时滞系统的二次稳定性问题。给出了使系统二次稳定的模糊状态反馈控制器存在的充分条件,该充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性。     

Robust fuzzy tracking control for nonlinear networked control systems with integral quadratic constraints

This paper investigates the robust tracking control problem for a class of nonlinear networked control systems (NCSs) using the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model approach. Based on a time-varying delay system transformed from the NCSs, an augmented Lyapunov function containing more useful information is constructed. A less conservative sufficient condition is established such that the closed-loop systems stability and time-domain integral quadratic constraints (IQCs) are satisfied while both time-varying network-induced delays and packet losses are taken into account. The fuzzy tracking controllers design scheme is derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs) and parallel distributed compensation (PDC). Furthermore, robust stabilization criterion for nonlinear NCSs is given as an extension of the tracking control result. Finally, numerical simulations are provided to illustrate the effectiveness and merits of the proposed method.     

Takagi-Sugeno模糊连续系统的模糊采样控制

研究了T-S模糊连续系统的模糊采样控制问题．利用广义系统的描述方法、Lyapunov-Krasovikii泛函以及线性矩阵不等式(LMI)方法,建立了LMIs形式的依赖于采样时间间隔的模糊采样镇定条件,同时给出了模糊采样控制律的设计方法．所设计的模糊采样控制律可以镇定T-S模糊系统．而且,当连续时间模糊控制律可以镇定T-S模糊系统时,对于足够小的采样时间间隔,带有同样增益矩阵的模糊采样控制律也可以镇定T-S模糊系统．最后,通过两个仿真实例说明了所给方法的有效性．