基于T-S模型的非线性系统的最终滑动模态控制

采用T_S模糊动态模型逼近非线性系统, 将非线性系统模糊化为局部线性模型. 用Lyapunov稳定性理论设计出确保T-S模型全局渐近稳定的变结构控制器. 采用单位向量控制形式的最终滑动模态控制器, 对满足匹配条件和不满足匹配条件的不确定性均适用. 以倒立摆为模型的仿真实验, 验证了方案的有效性.     

基于T-S模糊模型的离散混沌系统变结构控制

研究了离散混沌系统模糊变结构控制问题.采用T-S模糊模型描述离散混沌系统,将离散混沌系统模糊化为局部线性模型.依据Lyapunov稳定性定理和线性系统变结构控制趋近律设计方法,设计了一种新型的离散变结构控制器,该控制器不仅能保证局部线性模型渐近稳定,而且能确保模糊动态模型全局渐近稳定.利用Matlab对确定Henon系统和不确定Henon系统进行数值仿真,结果表明所设计的控制器不但有效,而且具备很强的鲁棒性.     

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。     

一种模糊滑模变结构控制方案及其在混沌系统控制中的应用

采用模糊动态模型逼近非线性系统，将非线性 系统模糊化为局部线性模型．用Lyapunov稳定性理论设计出确保模糊动态模型全局渐近稳 定的变结构控制器．应用到两类混沌系统的稳定控制中，验证了方案的有效性．模糊控制器 简单，规则少．     

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.     

T-S 模糊模型变结构的机器臂轨迹跟踪控制

针对不确定性的机械臂轨迹跟踪问题,结合滑模变结构和T-S模糊模型的优点,给出一种基于T-S模糊模型的变结构轨迹跟踪的方法。首先采用T-S模型建模,得到机械臂的模糊模型;然后设计出保证机械臂全局渐近稳定的滑模控制器。仿真结果表明,所设计的模糊变结构控制器与普通变结构控制器相比,可使机械臂无论在计算时间、误差上都具有更大的优势和更强的鲁棒性。     

基于T-S模型的体操机器人系统模糊变结构控制

针对体操机器人（Acrobot）这类非线性系统,给出一种基于T—S模型的模糊变结构控制律设计．首先采用T—S模型建模,得到Acrobot的全局模糊模型;然后基于Lyapunov理论设计出保证Acrobot全局渐近稳定的模糊变结构平衡控制器．仿真结果表明,所设计的模糊变结构控制器与普通变结构控制器相比．可使Acrobot系统在垂直向上平衡点附近具有更大的吸引域和更强的鲁棒性．     

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.     

基于Takagi-Sugeno模糊双线性模型的连续搅拌反应釜H∞控制

本文研究了一类连续搅拌反应釜(CSTR)系统的H1控制问题. 系统中的非线性动态特性可采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊双线性模型进行描述. 通过引入两个自由矩阵, 给出一个新的保证闭环模糊双线性系统在H1性能指标下全局渐近稳定的充分条件和控制器设计方法, 并且该条件最终可归结为求解一组线性矩阵不等式的可行性问题. CSTR系统的仿真结果表明设计方法的有效性.     

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.     

非线性系统基于HM模型的自适应鲁棒跟踪控制

研究了非线性系统的跟踪控制问题，基于HM模型对非线性系统进行描述，并将全局模糊模型表示成不确定系统形式。在满足匹配条件下，针对未知不确定界，采用自适应鲁棒控制器，利用自适应变量信息来补偿系统的不确定性信息，实现了非线性系统的渐近跟踪控制。一级倒立摆仿真实验，验证了方案的有效性。控制器结构简单，规则少，具有应用价值。     

Chattering-free fuzzy variable structure control for multivariable nonlinear systems

In this paper, a fuzzy logic controller (FLC) based variable structure control (VSC) with guaranteed stability for multivariable systems is presented. It is aimed at obtaining an improved performance of nonlinear multivariable systems. The main contribution of this work is firstly developing a generic matrix formulation of the FLC-VSC algorithm for nonlinear multivariable systems, with a special attention to non-zero final state. Secondly, ensuring the global stability of the controlled system. The multivariable nonlinear system is represented by T-S fuzzy model. The identification of the T-S model parameters has been improved using the well known weighting parameters approach to optimize local and global approximation and modeling capability of T-S fuzzy model. The main problem encountered is that T-S identification method cannot be applied when the membership functions (MFs) are overlapped by pairs. This in turn restricts the application of the T-S method because this type of membership function has been widely used in control applications. In order to overcome the chattering problem a switching function is added as an additional fuzzy variable and will be introduced in the premise part of the fuzzy rules together with the state variables. A two-link robot system and a mixing thermal system are chosen to evaluate the robustness, effectiveness, accuracy and remarkable performance of proposed FLC-VSC method.     

非线性布尔网络系统模糊建模与动态性能分析

针对非线性系统难以精确建模与动态性能分析的基本控制问题,基于模糊动态模型把布尔网络系统理论推广到非线性布尔网络系统,建立了模糊动态布尔网络控制系统的模型。引入模糊动态模型,对非线性布尔网络进行模糊建模,分别建立了非线性布尔网络系统的局部模型和全局模型。从系统的局部意义和全局意义上,对系统进行了能控性、能观性、稳定性等动态性能分析。最后,以多输入多输出的非线性布尔网络系统实例为具体研究对象,建立了系统的局部模型和全局模型,并对动态性能进行了仿真分析,得到了实验结果。实验结果表明,模糊动态布尔网络控制系统对非线性布尔网络系统的建模是有效的,动态性能分析是合理的,对模糊动态布尔网络控制系统的进一步分析有重要意义。     

基于T-S模型的模糊神经网络PID控制

针对在非线性、时变不确定系统中,常规PID控制器难以获得满意效果的问题,仿照传统PID控制器结构,设计了一种基于T-S模型的模糊神经网络PID控制器。该控制器基于T-S模糊模型,将PID结构融入模糊控制中,充分发挥了模糊系统非线性、可解释性的特点;然后又利用神经网络的学习算法,实现了对模糊控制器的参数调整,使控制器具有了适应时变、不确定系统的自学习和自组织能力。针对非线性、时变系统,将此控制器与传统PID控制器对比进行了仿真研究,并应用于啤酒发酵领域,其结果表明,该控制器取得了令人满意的效果。     

Nonlinear internal model control: application of inverse model based fuzzy control

This paper investigates the possible applications of dynamical fuzzy systems to control nonlinear plants with asymptotically stable zero dynamics using a fuzzy nonlinear internal model control strategy. The developed strategy consists in including a dynamical Takagi-Sugeno fuzzy model of the plant within the control structure. In this way, the controller design simply results in a fuzzy model inversion. In this framework, the originality of the presented work lies in the use of a dynamical fuzzy model and its inversion. In order to be able to implement the control structure, two crucial points have to be addressed in the considered fuzzy context, on the one hand the model representation and identification, on the other, the model inversion. As the fuzzy system can be viewed as a collection of elementary subsystems, its inversion is approached here in a local way, i.e., on the elementary subsystems capable to provide an inverse solution. In this case, the inversion of the global fuzzy system is thus tackled by inversion of some of its components. By doing so, exact inversion is obtained and offset-free performances are ensured. In order to guarantee a desired regulation behavior and robustness of stability of the control system, the fuzzy controller is connected in series with a robustness filter. The potential of the proposed method is demonstrated with simulation examples.     

A design for a class of nonlinear systems with delay time using fuzzy logic

 The goal of this paper is to design a controller for a class of nonlinear systems with delay time using fuzzy logic. The control scheme considered in this paper integrates a fuzzy component and a sliding control component. In the former, the fuzzy system can be considered as a universal approximator to approximate the unknown functions in plant. In the latter, a variable structure control with a sector guarantees the global stability of the closed-loop system when a variable, involving tracking error, travels outside of the sector. The adaptive laws to adjust the parameters in the system are developed based on the Lyapunov synthesis approach. It is shown that the proposed adaptive controller guarantees tracking error, between the outputs of the considered system and desired␣values, to be asymptotical in decay.     

基于模糊PID-Smith 控制策略的变频恒压供水系统的设计

针对恒压供水系统普遍存在的惯性大、非线性、随机性及纯滞后性的特点,设计了一种基于模糊PID-Smith控制策略的变频恒压供水系统.硬件部分介绍了系统的结构及组成,软件设计部分首先构建系统数学模型,研究了PID模糊控制与Smith预估控制理论.最终把PID模糊控制器与Smith预估器结合起来用于对系统的控制,并用Matlab将各种控制算法进行了仿真.结果表明:模糊PID-Smith控制器能够使系统的动态、稳态性能最优化,在时滞过程的控制系统中具有一定的应用前景.