带有部分可测前件变量的T--S模糊系统的控制器设计

摘要

大多数工程系统的模糊模型的前件变量都同时存在可测前件变量和不可测前件变量。但是，对于带有不可测前件变量的T-S模糊系统，无法在线获得模糊权重函数，以至于我们的现有设计方法中无法使用可测部分前件变量的信息。另一方面，执行器饱和也是控制系统中很常见的现象。在控制系统的设计过程中，通常假设控制信号可以无限大的输入到被控对象，但在实际控制系统中，执行器对输入的信号会产生限幅。因此，执行器饱和会导致系统性能的下降，甚至导致系统的不稳定。为了使系统可以获得更好的性能，抗饱和的研究与设计具有深远意义。 在本文的研究和设计中，通过使用模糊模型的前件变量中的可测部分做为控制器的前件变量，从而提出一种新的控制方案。不同于现有的控制方法，在新的模糊静态输出反馈控制方案中，可以直接使用前件变量的可测部分来完成模糊控制器的设计。并且，可以获得更小的保守性和更大的吸引域。 为了验证所用算法的有效性，本文通过MATLAB LMI Toolbox进行仿真。仿真结果表明，论文中的方法较现有的方法可以获得更好的性能。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1模糊控制产生的背景及其发展概况

1．2基于T-S模型的模糊系统概述

1．2．1 T-S模糊控制系统的概述

1．2．2带有部分可测前件变量的T-S模糊模型的概述

1．3执行器饱和控制系统概述

1．3．1饱和特性及其对系统的影响

1．3．2饱和系统的发展概述

1．4本文研究的主要内容

1．5符号说明

第2章预备知识

2．1 T-S模糊控制系统的描述及稳定性条件

2．1．1 T-S模糊模型的描述

2．1．2 T-S模糊模型的构造

2．1．3模糊控制器的设计

2．1．4T-S模糊系统的稳定性分析

2．2线性矩阵不等式概述

2．2．1 LMI的表示及基本特征

2．2．2 LMI的三个标准问题

2．3本章小结

第3章输出反馈控制器设计新方法

3．1引言

3．2模型构建及问题描述

3．3静态输出反馈控制器设计

3．4仿真验证

3．5本章小结

第4章具有执行器饱和系统的控制器设计

4．1引言

4．2问题描述及定义

4．3带有执行器饱和的控制器设计及其吸引域优化

4．4仿真验证

4．5本章小结

5．1总结

5．2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所做的主要工作