非线性系统模糊平滑切换多模型控制

研究了一类可以平滑切换时刻输出跳变的多模型切换控制器的设计问题,基于T-S模糊模型提出一种非线性系统模糊平滑切换多模型控制,将输入空间划分为若干个模糊区域,使区域边界模糊化,在每一区域内设计局部T-S模型和控制器,从而使控制器切换在模糊了的边界处进行,保证了切换过程中系统状态轨迹的平滑性.仿真结果证明了方法的有效性.     

非线性切换系统的异步事件驱动控制

事件驱动控制是一种减少通讯总量并能保持闭环系统性能的有效控制策略.在事件驱动控制中,由于取样时刻与切换时刻之间的异步会导致子系统与控制器之间的异步切换,造成切换系统的不稳定.因此,考虑非线性切换系统的异步事件驱动控制问题显得尤为重要.为了解决这一问题,首先从结构简单的线性部分和非线性部分级联的非线性切换系统入手,基于该...     

多变量非线性系统的有约束模糊预测控制

针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测控制(GPC)算法.首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,利用模糊聚类算法和正交最小二乘算法对输入变量的模糊划分及后件部分的参数分别进行辨识,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化.根据得到的系统线性化模型设计GPC算法,该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求D iophantine方程,大大减小了计算量.仿真结果表明该算法能保证系统输出有效跟踪设定值,而且控制输入和控制增量均在其约束范围之内.     

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下，一类非线性不确定时变时滞系统的日。跟踪控制的设计问题．首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模，在不确定性满足增益有界条件下，通过LMI（Linear Matrix Inequalities）方法的计算，即可得到基于模糊模型的模糊H∞跟踪控制律．基于Lyapunov稳定原理，证明了在此控制律作用下，不仅保证了闭环系统稳定，而且满足日。跟踪性能指标．最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统，并进行了仿真验证．仿真结果表明了控制方案的有效性．     

模糊预测控制在非线性时滞系统中的应用

针对工业控制系统中的非线性、时滞两大难题,结合预测控制中典型的动态矩阵控制(DMC)算法对时滞、模型失配、畸变、干扰等引起的不确定性能够及时得到弥补的优点以及T-S模糊模型对非线性系统良好描述的特性,将模糊控制与预测控制有机结合起来,根据被控对象工作点的变化实时选择模糊规则所对应的阶跃响应模型向量,结合DMC控制算法得到最优控制量,将基于线性系统建模的预测控制应用于非线性时滞系统控制中.     

基于动态模糊神经网络的非线性系统辨识

在分析模糊神经网络辨识特点及现状的基础上,设计了一种适用于非线性多输入系统的辨识模型。本模型将T-S模糊模型与5层动态模糊神经网络结构相结合,通过参数学习算法优化辨识结构,对辨识模型进行反馈调节,得到的辨识精度较高。另外,对输入数据采用归一化的方法进行预处理,加快了网络的辨识速率。最后,通过仿真实例证明了该设计的有效性,为模糊神经网络辨识结构的设计提供了一种新的思路和方法。     

具有时变全状态约束的非线性随机切换系统的自适应神经网络控制

基于任意切换规则,以一类非线性不确定随机切换系统为研究对象,提出了一种具有时变全状态约束的自适应神经网络控制方案。在控制研究的过程中,采用神经网络对系统中的不确定项进行逼近处理。为了解决系统的约束问题,采用坐标变换技术,保证系统的所有状态均在约束界内,给出了闭环系统稳定性和收敛性的充分判据。最后的仿真实验表明所提出的控制策略能够达到较好的控制效果。本文所设计的控制策略大大提高了系统工作时的安全性。     

采用宽度变化层平滑一类非线性变结构系统抖振

提出一种新的变结构控制平滑方法,能够对系统的稳态误差作出定量的描述,并且给出变结构控制系统的稳态误差指标与饱和特性宽度之间定量的数学关系。通过系统的稳态误差指标,可以设计出用于平滑变结构控制系统拌振的宽度 饱和特性。从而既平滑了系统的抖振又满足了对系统稳态误差指标的要求。领导具结果验证了 该方法的有效性。     

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下,一类非线性不确定时变时滞系统的H_∞跟踪控制的设计问题.首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模,在不确定性满足增益有界条件下,通过LMI(Linear Matrix Inequalities)方法的计算,即可得到基于模糊模型的模糊H_∞跟踪控制律.基于Lyapunov稳定原理,证明了在此控制律作用下,不仅保证了闭环系统稳定,而且满足H_∞跟踪性能指标.最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统,并进行了仿真验证.仿真结果表明了控制方案的有效性.     

非线性系统模糊预测控制研究

研究了非线性系统模糊预测控制的结构原理和算法原理。推导了相应的模糊预测控制算法,提出了模糊模型的在线递推修正公式,并对典型的非线性系统模糊预测控制进行了仿真研究。研究结果表明,所提出的非线性系统模糊预测控制算法,具有软件实现简易、系统性能优良等优点。     

基于多模型的超临界机组过热汽温改进模糊控制

火电厂超临界机组结构复杂,过热汽温对象具有大迟延、时变、非线性等特性,常规PID控制难以取得满意的控制效果。在结合常规模糊自整定PID控制器和基于控制历史的模糊控制器的基础上,引入分散推理思想,提出一种基于多模型的过热汽温改进模糊控制方案,设计基于分散推理结构的改进模糊主控制器。在控制过程中,基于不同的工况点设计的控制器可根据系统运行工况的变化进行切换。仿真结果表明,该方案的控制性能明显优于常规PID控制,具有良好的动态调节品质,对工况变化具有较好的适应性。     

基于T-S双线性模型的非线性关联大系统的分散控制

对一类由Takagi-Sugeno(T-S)双线性模型描述的非线性关联大系统,研究了其分散状态反馈控制问题.根据Lyapunov稳定性分析理论和并行分布补偿(PDC)算法,导出了闭环关联大系统渐近稳定的充分条件,该条件比现有结果具有更小的保守性.设计出了相应的分散模糊控制器,并将其转化成为一个受线性矩阵不等式(LMIs)约束的凸优化问题.最后,通过仿真例子验证了所提方法的有效性.     

Robust non-fragile control for discrete-delay nonlinear large-scale systems

Time-delays,due to the information transmission between subsystems,naturally exist in large-scale systems and the existence of the delay is frequently a source of instability. This paper considers the problems of robust non-fragile fuzzy control for a class of uncertain discrete nonlinear large-scale systems with time-delay and controller gain perturbations described by T-S fuzzy model. An equivalent T-S fuzzy model is represented for discrete-delay nonlinear large-scale systems. A sufficient condition for the existence of such non-fragile controllers is further derived via the Lyapunov function and the linear matrix inequality( LMI) approach. Simulation results demonstrate the feasibility and the effectiveness of the proposed design and the proper stabilization of the system in spite of controller gain variations and uncertainties.     

Adaptive switching control of a class of nonlinear systems based on mixed multiple models

The transient behaviors of traditional adaptive control may be very poor in general. A practically feasible approach to improve the transient performances is the adoption of adaptive switching control. For a typical class of nonlinear systems disturbed by random noises, mixed multiple models consisting of adaptive model and fixed models were considered to design the switching control law. Under certain assumptions, the nonlinear system with the switching control law was proved rigorously to be stable and optimal. A simulation example was provided to compare the performance of the switching control and the traditional adaptive control.     

一类非线性多时滞系统的模糊控制器设计

针对一类利用Takagi—Sugeno模糊模型构建的具有多时滞特征的非线性系统，研究其稳定性问题和参数化控制器设计方法．基于Lyapunov稳定性分析理论，采用状态反馈控制方法导出了稳定化模糊控制器存在的充分条件，并利用线性矩阵不等式方法将其转化为多变量的凸优化问题，从而给出了无记忆模糊控制器的设计和参数求解方法．数值仿真实验验证了这种控制器设计方法的有效性和理论结果的正确性．     

A kind of fuzzy control for chaotic systems

As for dynamic systems with complex,ill-condi-tioned,or nonlinear characteristics,the fuzzy modelbased on fuzzy sets is a very useful method to describethe properties of the dynamic system using fuzzy infer-ence rules.Many kinds of fuzzy models for modeli…     

MIMO非线性自适应模糊滑模控制

为了解决传统的自适应模糊滑模控制方法需经无穷长时间才能达到平衡点，不能对系统进行精确地跟踪控制的问题。提出一种具有快速收敛性的自适应模糊滑模控制方法。控制器用具有快速收敛性和稳定性的最终吸引子做自适应模糊调节率代替传统自适应模糊调节率，不仅具有稳定性且具有快速收敛性，从而使控制系统的输出能在有限时间内精确地跟踪参考信号。证明了所设计控制器是全局稳定的。并用该方法控制了二自由度机器手系统，仿真结构表明该方法能使机器手在有限时间内达到精确的位置和速度，从而证实了其快速性。     

考虑时域硬约束的T-S模糊系统最优控制

针对带有时域硬约束(控制输入约束和状态约束)的T-S模糊系统,提出了一种基于状态反馈的优化控制算法。在系统初始状态小于某个界的情况下,将性能输出的能量作为优化的性能指标,通过最小化系统的不变椭圆域来实现系统优化控制,同时得到依赖于该不变域的满足时域硬约束的充分条件。该多目标控制问题最后归结为求解在一组非线性不等式约束条件下的优化问题,本文给出了该优化问题的解决方法,并分析了该方法的可行性。在倒立摆系统中应用的仿真结果验证了该方法的有效性。