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T-S模糊系统非脆弱跟踪控制器设计

作　者: 程权成
导　师: 常晓恒
学　校: 渤海大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: H跟踪控制 T-S模糊系统跟踪控制器设计非脆弱控制线性矩阵不等式（LMI）
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

实现系统的稳定和跟踪是控制理论的两类典型问题，跟踪控制作为活跃的研究领域之一，其工程应用价值非常重要。跟踪控制的目标是通过设计控制器使得被控制系统的输出变量或状态变量跟踪给定的参考信号模型，并且满足相应H跟踪控制性能指标。针对非线性系统而言，其跟踪控制问题比稳定性控制问题更加复杂。考虑到T-S模糊模型在非线性系统的分析及设计方面的强大优势，基于T-S模糊系统的跟踪控制器设计将具有更广泛的实际工程和理论研究意义。本文分别针对连续T-S模糊系统、连续不确定T-S模糊系统和离散时滞T-S模糊系统进行了非脆弱跟踪控制器的研究与设计，同时利用模糊观测器对系统的状态变量进行估计，所设计的控制器在一定的加性增益参数变化情况下,仍能满足闭环系统的跟踪控制性能指标。本文通过线性矩阵不等式（LMI）方法给出非脆弱跟踪控制器及观测器存在的充分条件。针对连续T-S模糊系统，为避免传统求解过程中的二次迭代算法，将基于观测器的跟踪控制器设计条件分解，得到其各自的线性矩阵不等式存在条件，使得系统保证跟踪控制性能的同时得到更低保守性的控制器存在充分条件。当T-S模糊系统中含有不确定项时，为消除系统模型和控制器模型中不确定增益的耦合，引入广义系统的描述方法来解决此问题。针对离散时滞T-S模糊系统，引入模糊Lyapunov函数方法，同时采用有效的矩阵不等式变换方法实现跟踪控制器的设计要求。此外，为进一步证明所提出跟踪控制器设计方法的有效性及优越性，分别通过数值或工程实例进行了仿真验证。最后，在对全文所研究内容进行总结的同时指出了下一步研究的方向。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8-11
    1.1.1 T-S 模糊系统  8-9
    1.1.2 非脆弱控制  9-10
    1.1.3 跟踪控制  10-11
  1.2 本文的主要工作  11-13
第二章预备知识  13-17
  2.1 跟踪控制性能指标  13-14
  2.2 一些相关引理  14-16
  2.3 本文的符号说明  16-17
第三章 T-S 模糊系统非脆弱跟踪控制器分析与设计  17-35
  3.1 引言  17
  3.2 问题描述  17-20
  3.3 T-S 模糊系统非脆弱跟踪控制器设计  20-30
  3.4 仿真实例  30-33
  3.5 结论  33-35
第四章 T-S 模糊不确定系统非脆弱跟踪控制器分析与设计  35-47
  4.1 引言  35
  4.2 问题描述  35-37
  4.3 T-S 模糊不确定系统非脆弱跟踪控制器设计  37-43
  4.4 仿真实例  43-46
  4.5 结论  46-47
第五章 T-S 模糊时滞系统非脆弱跟踪控制器分析与设计  47-62
  5.1 引言  47
  5.2 问题描述  47-50
  5.3 T-S 模糊时滞系统非脆弱跟踪控制器设计  50-57
  5.4 仿真实例  57-61
  5.5 结论  61-62
总结与展望  62-64
参考文献  64-69
发表论文情况  69-70
致谢  70-71

T-S模糊系统非脆弱跟踪控制器设计

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