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T-S模糊时滞系统的稳定性分析及H_∞滤波

作　者: 闫会杰
导　师: 马跃超
学　校: 燕山大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: H_∞滤波 T-S模糊系统时滞系统广义系统状态反馈控制器线性矩阵不等式(LMI) 指数稳定
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

论文在鲁棒控制理论基础上结合系统模型参数的不确定性和外部扰动的不确定性，研究系统的鲁棒性能，弥补了现代控制理论的需要对象是精确数学模型的缺陷，使得系统的分析和综合方法更加有效、实用。近年来，鲁棒H滤波器引起越来越多的关注，在实际工业中，经常遇到参数不确定和含有时滞的H波器设计问题，因此，研究H滤波问题具有重要的理论意义和应用价值。稳定性和鲁棒稳定性是现代系统与控制科学的两个重要的基本概念。在设计控制系统时，首先要考虑它的稳定性。模糊模型的提出为模糊系统的稳定性分析提供了模型基础。模糊系统的稳定性分析是模糊控制的一个重要方面，它为非线性系统等复杂系统的稳定性分析开辟了新途径。模糊系统的稳定性分析比一般系统的稳定性分析复杂的多，尤其是指数稳定性的分析更为复杂。论文针对一类T-S模糊时滞系统，研究了其指数稳定性问题、滤波问题。文中所研究的系统模型是已有相关文献模型的推广和改进，而且利用本文的设计方法所得结果要比现有的一些结果保守性更小。主要内容如下：首先，介绍了鲁棒滤波理论的发展背景、研究现状、鲁棒滤波的研究及设计方法、模糊系统的概述、模糊控制的应用、模糊系统的稳定性分析及模糊时滞系统的鲁棒滤波。其次，研究了一类T-S模糊时滞系统的指数稳定性问题及H滤波问题。基于Lyapunov稳定理论，通过选取适当的Lyapunov函数，给出了指数稳定的条件，并讨论滤波器存在的充分条件及设计滤波器的方法。最后，通过仿真实例充分说明了设计方法的可行性及有效性。接着，针对一类参数不确定的T-S模糊广义时滞系统，研究其指数稳定性问题、鲁棒H滤波问题。首先给出指数稳定的条件，并且保证系统是一致正则的，无脉冲的，然后讨论滤波器存在的充分条件及设计滤波器的方法。最后，数值算例说明了所给算法的有效性。最后，对一类参数不确定的T-S模糊时变系统，研究其指数稳定问题、镇定问题。通过构造lyapunov函数和运用线性矩阵不等式、新的积分不等式，给出了无记忆状态反馈控制器的设计方法，并研究其基于状态反馈控制器的稳定性问题。数值算例验证了所给算法的有效性。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-17
  1.1 滤波理论概述  11-13
    1.1.1 滤波理论的应用背景  11
    1.1.2 几种常见的滤波方法  11-12
    1.1.3 设计滤波器的常用方法  12
    1.1.4 滤波器的研究现状  12-13
  1.2 模糊控制系统概述  13-15
    1.2.1 模糊控制的应用  14
    1.2.2 模糊系统的稳定性分析  14-15
  1.3 T-S 模糊时滞系统概述  15
  1.4 T-S 模糊时滞系统的鲁棒滤波概述  15-16
  1.5 论文的主要工作和结构安排  16-17
第2章带有指数稳定的 T-S 模糊时滞系统的鲁棒H_∞滤波  17-33
  2.1 引言  17
  2.2 预备知识  17-21
  2.3 主要结果  21-29
  2.4 数值算例  29-31
  2.5 结束语  31-33
第3章基于指数稳定的不确定 T-S 模糊广义时滞系统的鲁棒H_∞滤波  33-45
  3.1 引言  33
  3.2 预备知识  33-35
  3.3 主要结果  35-42
  3.4 数值算例  42-43
  3.5 结束语  43-45
第4章不确定 T-S 模糊时变系统的鲁棒指数稳定和镇定  45-57
  4.1 引言  45
  4.2 预备知识  45-48
  4.3 主要结果  48-55
  4.4 数值算例  55-56
  4.5 结束语  56-57
结论  57-59
参考文献  59-66
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  66-67
致谢  67-68
作者简介  68

T-S模糊时滞系统的稳定性分析及H_∞滤波

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