一类基于网络的切换模糊系统的H∞控制

摘要

基于网络的切换模糊控制系统是指子系统是模糊系统的一类网络切换系统，各节点之间通过网络来实现信息的传输，它以切换系统和模糊系统理论为基础，考虑网络巾的信息传输对系统的影响，有着广泛的理论意义和实际应用价值。在实际工程中，通过网络传输信息会产生网络诱导时延和数据丢包，这种情况可能会对系统的暂态性能造成影响，甚至影响其稳定性;另一方面，在实际工业控制中，环境因素会对系统造成一定的干扰，这就会导致系统性能指标下降甚至不稳定。因此，研究基于网络的切换模糊系统的H∞控制问题具有重要的理论意义和实际价值。
　　本文通过两种不同的方法对一类基于网络的切换模糊系统的镇定问题和H∞控制问题进行了研究，主要工作概述如下：
　　首先，就网络中存在的网络诱导时延和数据丢包问题建立了一类基于网络的切换模糊系统的数学模型，然后对其镇定问题进行了研究。构造了Lyapunov-Krasovskii泛函，并且利用自由权矩阵方法，设计了状态反馈控制器使得系统渐近稳定，同时给出了最大网络诱导时延和数据丢包上界。通过数值例子验证了所提方法的有效性。
　　其次，研究了这类基于网络的切换模糊系统的H∞控制问题。针对被控对象存在干扰时，利用多Lyapunov函数方法设计了切换律，通过设计PDC控制器使得此类基于网络的切换模糊系统渐近稳定，并且满足H∞控制指标要求。通过数值例子验证了所提方法的有效性。
　　最后，对本文的主要结果进行了总结。此外，我们还讨论了基于网络的切换模糊控制系统中一些值得今后继续深入研究的问题以及本文所提方法的不足之处。

目录

封面

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 切换系统概述

1．1．1 切换系统的研究背景

1．1．2 切换系统的特征

1．1．3 切换系统的分类

1．2 模糊系统概述

1．2．1 模糊系统的发展状况

1．2．2 T-S模糊模型

1．3 切换模糊系统概述

1．3．1 切换模糊系统的发展状况

1．3．2 切换模糊系统研究的问题

1．4 本文的主要工作

第2章 一类基于网络的切换模糊系统建模

2．1 网络控制系统概述

2．1．1 网络系统介绍

2．1．2 网络控制系统主要研究的问题

2．2 基于网络的切换模糊控制系统

2．2．1 系统的结构及组成

2．2．2 系统稳定性常用的分析方法

2．3 模型的建立

2．3．1 T-S模糊系统模型

2．3．2 切换模糊系统模型

2．3．3 基于网络的切换T-S模糊系统模型

2．4 小结

第3章 一类基于网络的切换模糊系统的镇定设计

3．1 引言

3．2 预备知识

3．3 镇定设计

3．3．1 问题描述

3．3．2 镇定条件及证明

3．4 仿真例子

3．5 结论

第4章 一类基于网络的切换模糊系统的H∞控制设计

4．1 引言

4．2 预备知识

4．3 H∞性能控制设计

4．3．1 问题描述

4．3．2 定理条件及证明

4．4 仿真例子

4．5 结论

第5章 结论与展望

5．1 本文结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目