并联Boost变换器T-S建模与控制

在并联Boost变换器建模过程中,含有状态量的输入矩阵使得模型具有非线性特点,本文针对并联Boost变换器的这一特点,建立Boost变换器等价T-S模型,并根据建立的模型,利用Lyapunov函数方法和线性不等式方法,采用并行分配补偿(PDC)策略设计非线性T-S模糊控制器。仿真结果表明:本文所建立的并联Boost变换器的模型是准确的,设计的T-S模糊控制器是可靠的,系统工作稳定并且具有较强的抗扰动性能。     

基于SG的Boost变换器T-S模糊建模与控制

针对Boost变换器的非线性特性,基于分段线性电子电路仿真(PLECS)软件建立了电感电流连续状态下Boost变换器的仿真模型,采用T-S模糊控制方法设计了控制器,提出了一种用SG对Boost变换器控制器实现的新方法,并分析了负载及电源电压变动下的控制性能.仿真结果表明PLECS建模的正确性和T-S模糊控制器优越性,且验证System Generator设计开发的有效性.     

基于参数辨识和T-S模糊模型的一类非线性系统镇定控制器设计

针对一类非线性不确定控制系统,首先采用参数辨识的方法构造出对应的Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型;然后运用平行分布补偿（PDC）控制器设计方法进行系统的稳定控制器设计;最终达到镇定原非线性系统的目的.给出一种从T-S模糊模型参数辨识到PDC控制器设计的非线性控制器的设计方法.针对单级倒立摆系统的仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于离散指数趋近律的开关电源模糊滑模控制

对于Buck/Boost变换器,传统的控制器如PID控制器、Ⅲ型误差放大器等存在超调量过大、响应时间过长、鲁棒性不强等问题,为克服这些缺点,提出基于离散指数趋近律的开关电源模糊滑模控制方案.首先,针对工作在电感电流连续模式(CCM)的Buck/Boost变换器采用状态空间平均法建立平均线性模型;然后设计离散指数趋近律的滑模控制器,并分析了切换参数对系统的影响;最后,为改善控制效果,设计了模糊控制器.仿真结果表明,相对于传统的控制器,指数趋近律的模糊滑模控制器有效地降低了超调量,提高了系统的响应时间,并且对外部干扰的鲁棒性较好.利用所设计的控制算法实现了对50 W高频开关电源样机的良好控制,进一步证明了所提方法的有效性.     

一类模糊时滞系统指定衰减度的鲁棒控制

研究了一类非线性时滞系统基于模糊T-S模型的鲁棒镇定问题,所考虑的不确定时滞系统含有时变未知但有界的状态时滞,首先利用Razumikhin定理和Lyapunov定理,得出了由模糊T-S模型描述的非线性时滞系统鲁棒稳定且具有指定衰减度的判据,其次得到了具有指定衰减度的无记忆状态反馈控制律存在的充分条件及相应的控制器设计方法,该条件被进一步等价地转化为一个线性矩阵不等式的可解性问题,所设计的控制器确保了闭环系统具有指定衰减度鲁棒稳定。     

基于非脆弱控制器设计的不确定模糊系统稳定性研究

研究不确定动态模糊系统的稳定性问题.提出一类不确定T-S动态模糊系统的非脆弱控制问题,并进行了控制器设计.首先给出不确定T-S动态模糊系统的模型;然后利用Lyapunov函数方法,研究连续不确定动态模糊系统的非脆弱控制器设计,得到基于LMI的不确定动态模糊系统的全局渐近稳定性条件.通过对一级倒立摆的不确定模糊非脆弱控制器设计的实例,表明了设计方法的可行性和有效性.     

改进遗传算法优化设计模糊控制系统的研究

对T-S模糊控制器的自动设计进行了研究,提出了一种基于遗传算法的自动设计方法。运用并行分布补偿(PDC)思想将T-S模糊控制器分解为多个局部线性控制器,运用极点配置法设计各个局部线性控制器,所配置的极点参数由改进遗传算法进行鲁棒优化。以单极倒立摆为控制对象,运用所提出的方法进行了T-S模糊控制器的设计,实现了对单极倒立摆的模糊控制。仿真结果表明,该方法实现了T-S模糊控制的自动设计,在T-S模糊控制系统的训练精度、鲁棒性等方面具有更好的效果。     

非线性系统广义模糊跟踪控制

研究一种给定 H∞ 模型参考跟踪特性的非线性系统的 T-S 广义模糊跟踪控制问题. 通过把一般的模糊模型等价变换到广义模糊模型, 引入了松弛变量, 并基于线性矩阵不等式 (LMI) 给出了新的 H∞ 跟踪控制器设计方法. 控制器参数在一组线性矩阵不等式中同时得到求解, 避免了原有方法分步求解的困难, 方法简单易行且具有鲁棒性. 两个算例表明了结论的有效性.     

基于T-S模型的网络控制系统故障诊断

针对一类参数不确定并具有时延和丢包情况的非线性网络控制系统,为达到快速准确的进行故障诊断的目的,提出了一种基于T-S模糊模型的故障诊断方法.通过建立此系统的T-S模糊模型,利用平行分布补偿时延的思想设计了满足系统稳定性条件的状态反馈控制器,以及通过引入随机切换系统表示数据有无丢失情况下的基于模糊观测器的鲁棒故障诊断方法,然后基于 Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法给出了该闭环网络控制系统渐近稳定的充分条件,最后通过仿真例子验证了该方法能够使闭环控制系统渐进稳定以及能够准确的进行故障诊断,验证了所设计方法的有效性.     

不确定非线性网络化系统的鲁棒H_∞控制

用T-S(Takagi-Sugeno)模糊方法研究了带有参数不确定的非线性网络化系统的鲁棒控制.首先,考虑到诱导时延和数据丢包等网络因素的影响,基于事件驱动的保持器的更新序列建立闭环反馈系统的采样模型,并将其转化为状态中附加两个时滞变量的连续T-S模糊系统.然后,利用时滞系统方法,分析不确定闭环模糊系统的鲁棒H∞性能,并设计相应的鲁棒H∞模糊控制器.最后,仿真例子表明了方法的有效性.     

基于T-S模型的自适应模糊广义预测控制

对一类非线性系统,利用一种基于模糊规则的快速模糊辨识方法建立起系统的T—S模型,并基于该模型应用局部递推最小二乘方法根据采样值对模型参数进行在线修正,根据系统动态线性化模型采取广义预测控制策略,从而实现了基于T—S模糊模型的非线性系统自适应模糊预潮控制。与以往的模糊广义预测控制算法相比,此方法简单,而且较大地减少计算量,适合于在线控制。通过仿真研究验证所提方法的有效性。     

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．     

Robust PI controller design for nonlinear systems via fuzzymodeling approach

The design problem of proportional and proportional-plus-integral (PI) controllers for nonlinear systems is studied. First, the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model with parameter uncertainties is used to approximate the nonlinear systems. Then a numerically tractable algorithm based on the technique of iterative linear matrix inequalities is developed to design a proportional (static output feedback) controller for the robust stabilization of the system in T-S fuzzy model. Next, we transform the problem of PI controller design to that of proportional controller design for an augmented system and thus bring the solution of the former problem into the configuration of the developed algorithm. Finally, the proposed method is applied to the design of robust stabilizing controllers for the excitation control of power systems. Simulation results show that the transient stability can be improved by using a fuzzy PI controller when large faults appear in the system, compared to the conventional PI controller designed by using linearization method around the steady state     

基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制

针对永磁同步电机矢量控制系统中,传统PID控制器对永磁同步电机控制性能效率不高以及对工作环境变化的适应性能不良等问题,首先,在两相旋转坐标系下采取双轴理论建立永磁同步电机数学模型;接着,采用模糊控制理论对永磁同步电机矢量控制系统中转速环传统的普通PID控制器进行改进研究,深入地从理论层次研究分析建立得到模糊PI控制器....     

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.     

Fuzzy tracking control design for hypersonic vehicles via T-S model

The main focus of this paper is on designing a T-S fuzzy controller for the hypersonic vehicle. The longitudinal dynamics of the vehicle are studied using time-scale decomposition to reduce the complexity of T-S modeling. The dynamic inversion with PI control technique is applied for the slow dynamics to derive the flight path angle command and throttle setting by taking the pilot altitude and velocity command as its inputs. The T-S fuzzy controller is designed for the fast dynamics to derive the elevator d...     

离散模糊系统分析与设计的模糊Lyapunov方法

研究离散T-S模糊控制系统基于模糊Lyapunov函数的稳定性分析及控制器设计问 题.首先,构造出离散型模糊Lyapunov函数,模糊Lyapunov函数是系数与T-S模糊系统的模糊 规则权重相对应的复合型Lyapunov函数.然后,得到了开环系统新的稳定性充分条件,与公共 Lyapunov方法的结果相比,这一条件更为宽松.进而,基于一系列线性矩阵不等式设计出模糊 控制器.最后,仿真实例说明了该方法的算法和本文条件的优越性.