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混沌系统基于T-S模糊模型的最优控制研究

作　者: 李秀龙
导　师: 刘莉
学　校: 燕山大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 混沌系统最优控制 T-S模糊模型镇定控制跟踪控制
分类号: O232
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

研究混沌系统的控制不仅具有高度的理论价值,也具有深远的实际意义。自从人们发现混沌系统可以被控制以后,混沌系统的控制研究便受到了高度的重视,随后有关混沌系统控制的许多方法也不断的被提出。基于已有的控制理论,本文针对混沌系统的镇定控制和跟踪控制这两个问题做了一些工作,主要研究内容如下:首先,研究了连续混沌系统的镇定控制问题,由于混沌系统的非线性特性,直接应用最优控制理论实现连续混沌系统的控制很困难,本文考虑对混沌系统进行基于T-S模糊模型建模,通过建模后,可以针对局部线性子系统分别设计最优控制器,进而达到对混沌系统的控制,通过对Chen系统和超混沌Lorenz系统的控制仿真实验验证了该方法的控制效果。其次,研究了离散混沌系统的镇定控制问题,和连续混沌系统相似,离散混沌系统直接应用最优控制理论实现对其控制也是很困难的,本文首先利用离散系统的基于T-S模糊模型建模的方法,对离散混沌系统进行建模,然后利用最优控制理论中的离散系统的最优状态控制器设计方法,对系统进行控制器设计,以Hénon系统及广义Hénon系统的镇定控制仿真实验来验证了该方法控制效果。最后,研究了混沌系统的跟踪控制问题,为了实现受控制系统对期望混沌系统的跟踪,先提出对受控混沌系统与期望混沌系统进行基于T-S模糊模型的建模,接着根据建模后的局部子系统的对应关系,通过增广向量和增广矩阵表示后,将受控混沌系统与期望混沌系统联系起来,利用最优输出调节器的设计方法对每个系统进行控制器的设计,然后,通过对相同结构不同初始状态和不同结构不同初始状态的混沌系统的控制仿真实验证实了该方法的性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 混沌系统研究的概况及意义  10-12
  1.2 混沌控制的内容及任务  12-13
  1.3 混沌控制国内外研究现状及发展前景  13-15
    1.3.1 混沌控制的研究现状  13-15
    1.3.2 混沌控制的发展前景  15
  1.4 本论文的主要工作  15-18
第2章混沌系统及控制理论的基础知识  18-28
  2.1 混沌系统的基本理论  18-20
    2.1.1 混沌的定义  18-19
    2.1.2 混沌的主要特征  19
    2.1.3 混沌系统的控制描述  19-20
  2.2 T-S 模糊模型的基本理论  20-22
  2.3 线性最优控制的基本理论  22-25
  2.4 线性系统可控性和可观性的判别  25-27
  2.5 本章小结  27-28
第3章连续混沌系统基于T-S 模型的最优控制  28-39
  3.1 引言  28
  3.2 连续混沌系统模糊建模  28-29
  3.3 线性连续系统最优控制器的设计  29-31
  3.4 仿真研究  31-38
    3.4.1 Chen 系统的镇定控制  31-34
    3.4.2 超混沌Lorenz 系统的镇定控制  34-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章离散混沌系统基于T-S 模型的最优控制  39-51
  4.1 引言  39
  4.2 离散混沌系统模糊建模  39-40
  4.3 线性离散系统最优控制器的设计  40-44
  4.4 仿真研究  44-50
    4.4.1 Hénon 系统的镇定控制  44-47
    4.4.2 广义Hénon 系统的镇定控制  47-50
  4.5 本章小结  50-51
第5章混沌系统基于T-S 模型的最优跟踪控制  51-72
  5.1 引言  51
  5.2 跟踪系统模糊建模  51-54
  5.3 线性跟踪系统最优控制器的设计  54-57
  5.4 仿真研究  57-70
    5.4.1 相同结构的混沌系统的跟踪控制  57-65
    5.4.2 不同结构的混沌系统的跟踪控制  65-70
  5.5 本章小结  70-72
结论  72-74
参考文献  74-80
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  80-81
致谢  81-82
作者简介  82

混沌系统基于T-S模糊模型的最优控制研究

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