模糊系统H∞控制器设计的LMI方法

应用LMI(线性矩阵不等式)方法,研究了T-S模糊系统H∞控制器的设计问题.首先给出了T-S模糊系统基于状态反馈H∞控制存在的两个新的充分条件.新条件不但简洁而且把模糊子系统间的相互作用表示为由子系统的系数矩阵构成的矩阵不等式.然后新条件被转化为可直接应用Matlab求解的线性矩阵不等式.最后应用线性矩阵不等式方法和Matlab,给出了T-S模糊系统H∞控制器的设计方法.     

T-S模糊系统的稳定性分析与镇定控制器设计

应用广义模糊Lyapunov函数方法研究T-S模糊系统的稳定性与控制器设计问题.首先,将T-S模糊系统表示成模糊广义系统的形式;然后利用广义模糊Lyapunov函数得到模糊系统稳定的充分条件,并且给出基于线性矩阵不等式(LMI)的PDC控制器设计方法.该方法与已有的模糊Lyapunov函数方法相比,计算量小,并且表达成LMI形式,容易求解.最后,通过例子验证方法的优越性和有效性.     

T-S模糊系统的局部稳定

讨论了T-S模糊系统的局部稳定性及控制器设计问题．给出连续T-S模糊系统局部稳定的定义,利用非二次Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）方法得到连续T-S模糊系统局部稳定的充分条件,并给出了基于LMI的局部镇定控制器设计方法．该方法不同于已有的全局稳定控制器设计方法,为判别模糊系统的稳定提供了新的选择．最后通过数值算例演示了控制器的设计方法。并证明了该方法的可行性。     

使用鲁棒控制器稳定模糊系统模型

将非线性系统用T-S模糊动态模型描述,并将全局模糊系统模型表示成不确定系统形式采用新的鲁棒控制器设计方法,设计出使全局模糊系统模型渐近稳定的线性控制器避免了并行分配补偿法中求解公共矩阵P的困难.一级倒立摆的模糊控制器设计实例,证明了方案的简洁有效.     

模糊系统H∞控制器设计的LMI方法

应用LMI(线性矩阵不等式)方法,研究了T-S模糊系统H_∞控制器的设计问题.首先给出了T-S模糊系统基于状态反馈H_∞控制存在的两个新的充分条件.新条件不但简洁而且把模糊子系统间的相互作用表示为由子系统的系数矩阵构成的矩阵不等式.然后新条件被转化为可直接应用Matlab求解的线性矩阵不等式.最后应用线性矩阵不等式方法和Matlab,给出了T-S模糊系统H_∞控制器的设计方法.     

一种有效的不确定分数阶T-S模糊系统的控制器设计方法

考虑分数阶非线性系统的稳定和镇定问题,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,对分数阶T-S模糊系统进行研究.利用并行分布补偿法,设计分数阶T-S模糊系统的控制器.考虑阶次满足$0<\alpha<1$的分数阶系统,给出可以利用Matlab求解的LMI形式的T-S模糊控制器设计镇定判据.该判据的优点是可以处理具有正实部特征根的分数阶T-S模糊系统的稳定性和镇定问题,能够保持与Matignon分数阶系统稳定性结论的一致性,并克服其他方法只能处理特征根在负实部的方法的局限性和保守性.数值仿真结果验证了所提控制器设计方法的有效性.     

T-S模糊系统H2/H∞混合控制器设计的LMI方法

应用线性矩阵不等式（LMI）方法研究T-S模糊系统的H2／H∞混合控制器的设计问题．首先针对T-S模糊系统分别设计H2和H∞控制器;然后以线性矩阵不等式的形式给出T-S模糊系统H2／H∞混合控制器存在的充分条件及相应的控制器设计方法．在给定的H∞干扰约束下,通过优化H2控制性能指标实现了模糊状态反馈次优控制．最后通过例子验证了所给出的H2／H∞混合控制器设计方法的可行性和有效性．     

Chen混沌系统的模糊控制

由于T-S模糊模型可以精确地逼近一类仿射非线性系统,所以可以用T-S模糊模型来逼近Chen混沌系统,并应用模糊系统的控制理论求得模糊控制器,以达到良好的控制效果.基于此方法并用并行分散补偿(PDC)方法设计了两个控制器来镇定Chen混沌系统,其中第一个控制器的条件比较保守,第二个控制器的条件在第一个条件的基础上作了改进,得到具有较少保守性的镇定性条件.控制器的所有参数可以通过求解一组线性矩阵不等式得到.用MATLAB仿真的结果显示了PDC控制方法的良好的控制效果.     

基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略

提出了一种新的基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略. T-S模糊模型用于描述对象的非线性动态特性, 通过将模糊模型的输出反馈回来作为模型输入, 从而构成了模糊多步预报器. 由于T-S模糊模型每条规则的结论部分是一个线性模型, 因此整个模糊模型可以看作一个线性时变系统, 从而将模糊预测控制器中的非线性优化问题转化为一个线性二次寻优问题, 以方便求解. pH中和过程的仿真结果表明其性能优于传统的动态矩阵控制器.     

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.     

区间Type-2 T-S间接自适应模糊控制

本文在Type-1 T-S间接自适应模糊控制器的基础上,利用Type-2模糊系统理论,提出了区间Type-2 T-S间接自适应模糊控制器的设计方法.由于该系统的规则前件是区间Type-2模糊集合,后件为精确数,使构造的控制方法既具备Type-2模糊集处理诸多不确定性的特点,能够减少由于规则不确定对系统的影响,同时又具有T-S模糊模型后件为各输入变量的线性组合的特点,可以提高系统的建模精度,减少系统的规则数等优点.本文利用Lyapunov合成方法,研究了在所有变量一致有界的意义下,闭环系统的全局稳定性,分析了区间Type-2 T-S间接自适应模糊控制系统的收敛性,并给出了系统参数的自适应律.通过倒立摆跟踪模型进行仿真,验证其有效性和优越性.     

一类非线性系统的模糊变结构控制

研究了一类非线性系统的模糊变结构控制问题，并给出了稳定性证明。通过将非线性系统化为多个精确T—S模型来建立非线性系统精确的T—S模糊模型，将模糊理论与成熟的线性变结构控制理论相结合设计一种模糊变结构控制器，用Lyapunov稳定性理论证明该控制器能确保模糊动态模型全局渐近稳定，从而使非线性系统稳定。仿真结果表明了该设计方法的有效性。     

控制方向未知的SISO非仿射系统间接自适应模糊输出反馈控制

针对一类单输入单输出(SISO)非仿射非线性系统控制方向未知时出现的控制器奇异问题,提出了一种间接自适应模糊控制方案.利用中值定理将非仿射系统转化为仿射系统,通过模糊逻辑系统逼近该仿射系统中的未知函数,并构造模糊控制器,同时利用Lyapunov稳定性定理设计自适应律,最终克服了控制器的奇异问题;在此基础上,通过构造观测器估计跟踪误差,设计输出反馈自适应模糊控制器,解决了状态不可测时系统控制器设计难题,采用Lyapunov稳定性定理证明控制器能使得跟踪误差收敛同时闭环系统所有信号均有界.仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性.     

基于模糊逼近的一类不确定非线性系统的容错控制

针对一类不确定非线性系统,提出了一种模糊容错控制方案.采用模糊T-S模型来逼近非线性系统,由线性矩阵不等式设计模糊模型的控制律.构建了模糊逻辑系统作为补偿器来抵消对非线性系统的建模误差和因故障引起的不确定性,并证明了闭环系统能够满足期望的跟踪性能.仿真实例表明了所提出容错控制方案的有效性.     

T-S模糊模型在跳汰机排料系统中的应用

针对常规的PID控制难以解决实际工业系统的时滞性、非线性等问题,文章提出了一种基于T-S模糊模型的跳汰机排料系统的设计方案,介绍了跳汰机自动排料控制系统的组成,分析了T-S模糊模型辨识原理,详细阐述了基于T-S模糊模型的跳汰机排料系统的建模及仿真。实验结果表明,T-S模糊模型能够比较精确地反映出被控系统中输入与输出之间的关系,也证明了T-S模糊模型可用于非线性控制系统的建模仿真,是现代控制理论与非线性控制系统之间进行沟通的有力工具。     

基于分段模糊Lyapunov方法的离散模糊系统分析与设计

研究了基于分段模糊Lyapunov函数的离散T-S模糊控制系统稳定性分析及控制器设计问题．首先,在定义离散型分段模糊Lyapunov函数的基础上,提出了一个新的判定开环离散T-S模糊系统稳定性的充分条件．该条件仅需在每个最大交叠规则组内分别满足模糊Lyapunov方法中的条件,从而降低了公共Lyapunov方法和模糊Lyapunov方法的保守性和难度．然后,利用并行分布补偿方法对闭环系统的稳定性进行了分析并设计了模糊控制器．最后,一个仿真示例说明了本文方法的有效性和优越性．     

Boost变换器的T-S模糊建模与控制

针对Boost变换器的非线性特性,考虑变换器参数不同情况对系统模型的影响,分别建立了参数确定和参数不确定条件下Boost变换器的等价T-S模糊模型。基于建立的等价T-S模糊模型,利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法,给出了Boost变换器并行分配补偿模糊控制器的参数化设计方法。仿真结果表明,所建立的Boost变换器T-S模糊模型是可靠的,所设计的模糊控制器与模糊PI相比具有较强的鲁棒性和抗扰性。     

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．     

Adaptive sliding mode controller design based on T-S fuzzy system models

An adaptive sliding mode control (ASMC) technique based on T-S fuzzy system models is proposed in this paper for a class of perturbed nonlinear MIMO dynamic systems in order to solve tracking problems. A T-S fuzzy model is firstly formed by utilizing fuzzy theorem to amalgamate a set of linearized dynamic equations. The adaptive sliding mode controller is then designed based on this fuzzy model with perturbations. The proposed control scheme can drive the dynamics of controlled system into a designated sliding surface in finite time, and guarantee the property of asymptotical stability. It is also shown that the information of upper bound of modeling errors as well as perturbations, except the information of upper bound of input uncertainty, is not required when using the proposed controller.     

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.