基于T-S模型的非线性系统非脆弱极小极大控制

研究一类非线性离散系统的鲁棒非脆弱极小极大控制问题.针对含有不确定项的非线性离散系统,构造T-S模型,引入参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统.考虑系统和控制器同时含有不确定性,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,设计鲁棒且非脆弱的控制器.考虑不确定性使得性能指标最大的情形,得到极小极大鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.引入凸优化算法,求解使闭环系统渐近稳定且性能指标上界最小的最优极小极大鲁棒控制器的参数.最后以著名的truck-trailer模型为例的仿真结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性和非脆弱性.     

基于T-S模糊模型的离散混沌系统变结构控制

研究了离散混沌系统模糊变结构控制问题.采用T-S模糊模型描述离散混沌系统,将离散混沌系统模糊化为局部线性模型.依据Lyapunov稳定性定理和线性系统变结构控制趋近律设计方法,设计了一种新型的离散变结构控制器,该控制器不仅能保证局部线性模型渐近稳定,而且能确保模糊动态模型全局渐近稳定.利用Matlab对确定Henon系统和不确定Henon系统进行数值仿真,结果表明所设计的控制器不但有效,而且具备很强的鲁棒性.     

含有输入时滞的不确定T-S模糊系统的滑模控制

研究同时包含输入时滞和状态时滞的不确定T-S模糊系统的滑模控制问题,其中非线性不确定项是未知的,并且不满足匹配条件.针对被控对象的T-S模糊模型,设计一种基于积分型切换面的滑模控制器,并利用线性矩阵不等式技术和李亚普诺夫稳定性理论,给出滑模动态渐近稳定的充分条件,设计滑模控制律使系统状态保持在切换面上.仿真结果表明,该方法能有效消除非线性不确定性和输入时滞给系统带来的影响.     

基于T-S模型的非线性时滞系统非脆弱保性能模糊控制

针对一类用T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,采用状态反馈的并行分布补偿方法,研究其保守性较小的非脆弱保性能模糊控制问题,使闭环系统在控制器存在加性摄动的情况下,其闭环性能指标值低于确定的上界.利用线性矩阵不等式处理方法,导出了非脆弱保性能模糊控制律的存在条件,通过建立和求解一个线性矩阵不等式问题,给出了非脆弱保性能模糊控制律的设计方法.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

带不确定时滞的中立型系统之鲁棒非脆弱保性能控制

针对一类动态不确定时滞中立型系统,研究了非脆弱鲁棒保性能控制器设计问题.考虑的中立型系统和状态反馈控制器均具有不确定性.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,以线性矩阵不等式的形式,给出了使该动态时滞不确定中立型系统二次稳定及非脆弱鲁棒保性能状态反馈控制器存在的充分条件.通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到系统的非脆弱鲁棒保性能控制器,同时也能保证二次性能函数不超过一个确定的界.最后,用数值仿真验证了所给方法的可行性.     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒非脆弱控制

针对一类不确定离散切换模糊时滞系统,研究了在控制器增益存在摄动情况下的稳定性问题.利用切换技术和多Lyapunov函数方法,并以矩阵不等式形式给出了非脆弱状态反馈控制器存在的充分条件和切换律设计.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的有效性和可行性.     

基于T-S模糊模型的多时滞非线性网络切换控制系统非脆弱H∞控制

针对一类控制器增益存在摄动的不确定非线性网络切换系统,在系统同时存在随机时变时滞和数据包丢失的情况下,研究系统的非脆弱H_∞控制问题.首先,利用T-S模型,将非线性网络切换系统建模为网络切换模糊系统;其次,将数据包丢失作为时滞处理,并采用Bernoulli分布的随机序列描述该时滞;再次,采用平均驻留时间的方法(ADT)设计系统的切换律及非脆弱状态反馈控制器,并给出网络切换模糊时滞系统指数稳定的平均驻留时间条件;最后,结合李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且满足H_∞性能指标的充分条件.仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

区间Type-2 T-S间接自适应模糊控制

本文在Type-1 T-S间接自适应模糊控制器的基础上,利用Type-2模糊系统理论,提出了区间Type-2 T-S间接自适应模糊控制器的设计方法.由于该系统的规则前件是区间Type-2模糊集合,后件为精确数,使构造的控制方法既具备Type-2模糊集处理诸多不确定性的特点,能够减少由于规则不确定对系统的影响,同时又具有T-S模糊模型后件为各输入变量的线性组合的特点,可以提高系统的建模精度,减少系统的规则数等优点.本文利用Lyapunov合成方法,研究了在所有变量一致有界的意义下,闭环系统的全局稳定性,分析了区间Type-2 T-S间接自适应模糊控制系统的收敛性,并给出了系统参数的自适应律.通过倒立摆跟踪模型进行仿真,验证其有效性和优越性.     

一类T-S模糊控制系统的稳定性分析及设计

研究了一类输入采用双交叠模糊分划的T-S模糊控制系统稳定性分析及控制器设计问题.基于分段模糊Lyapunov函数,提出了一个新的判定开环T-S模糊系统稳定性的充分条件,该方法只需在各个模糊区间里满足模糊Lyapunov方法中的条件,其保守性比公共Lyapunov函数法和分段Lyapunov函数法的保守性更低.运用并行分布补偿法(PDC)进一步探讨了闭环T-S模糊控制系统的稳定性分析问题并设计了模糊控制器.最后,一个仿真示例说明了本文方法的有效性.     

线性不确定离散时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了线性不确定离散时滞系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题.系统的不确定项参数和控制器的增益变化都是时变的且满足线性分式形式的范数有界.考虑了控制器增益存在加性和乘性摄动的2种情形,以LMI形式给出了非脆弱H∞控制器存在的充分条件,保证了闭环系统的鲁棒稳定性和一定的H∞衰减水平.实例表明了该设计方法的有效性.     

一类非线性离散系统模糊控制器的分析和设计

针对一类非线性离散不确定系统,在系统状态不可测的情况下,以T-S模型描述不同状态空间的局部动态区域,并通过中心平均反模糊化、乘积推理、单点模糊化方法得到全局模糊系统模型.基于李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式,设计了一种基于观测器的鲁棒控制器,并对离散状态下的此类系统进行了稳定分析.最后通过M ATLAB仿真,证明了该方法的有效性.     

基于LMI的非线性时滞系统的输出反馈控制

利用模糊T—S模型对一类不确定非线性时滞系统进行模糊建模，在此基础上研究基于观测器的模糊动态输出反馈控制，利用矩阵不等式(LMI)算法给出了模糊闭环系统稳定的充分条件及其反馈控制增益和观测器增益的求法，以及输出反馈控制器的设计方法。最后仿真结果证明所提出的控制方法是有效的。     

一类不确定时滞系统的模糊滑模控制

利用T-S模糊模型逼近一类非线性不确定时滞系统，将非线性系统模糊化为局部线性系统．基于李亚普诺夫稳定性定理设计出使模糊系统全局稳定的滑模控制器，该控制器对满足匹配条件和不满足匹配条件的不确定性系统均适用．最后以Truck—Trailer模型为例进行仿真研究，其结果验证了设计方案的可行性和有效性．     

Stabilization of Nonlinear Systems Under Variable Sampling: A Fuzzy Control Approach

This paper investigates the problem of stabilization for a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system with nonuniform uncertain sampling. The sampling is not required to be periodic, and the only assumption is that the distance between any two consecutive sampling instants is less than a given bound. By using the input delay approach, the T-S fuzzy system with variable uncertain sampling is transformed into a continuous-time T-S fuzzy system with a delay in the state. Though the resulting closed-loop state-delayed T-S fuzzy system takes a standard form, the existing results on delay T-S fuzzy systems cannot be used for our purpose due to their restrictive assumptions on the derivative of state delay. A new condition guaranteeing asymptotic stability of the closed-loop sampled-data system is derived by a Lyapunov approach plus the free weighting matrix technique. Based on this stability condition, two procedures for designing state-feedback control laws are given: one casts the controller design into a convex optimization by introducing some over design and the other utilizes the cone complementarity linearization idea to cast the controller design into a sequential minimization problem subject to linear matrix inequality constraints, which can be readily solved using standard numerical software. An illustrative example is provided to show the applicability and effectiveness of the proposed controller design methodology.     

Delay-dependent Non-fragile H∞ Filtering for Uncertain Fuzzy Systems Based on a Switching Fuzzy Model and Piecewise Lyapunov Function

This paper is concerned with the non-fragile H∞ filter design problem for uncertain discrete-time Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with time delay. To begin with, the T-S fuzzy system is transformed to an equivalent switching fuzzy system. Then, based on the piecewise Lyapunov function and matrix decoupling technique, a new delay-dependent non-fragile H∞ filtering method is proposed for the switching fuzzy system. The proposed condition is less conservative than the previous results. Since only a set of LMIs is involved, the filter parameters can be solved directly. Finally, a design example is provided to illustrate the validity of the proposed method.     

T-S模糊有记忆非易碎系统H_∞控制器设计的LMI方法

针对T-S模型的有记忆非易碎模糊系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,借助Schur补引理,讨论了该模糊系统的H∞状态反馈控制器的设计问题。在控制器增益为加法式摄动的有界条件下,得到了基于T-S模型的有记忆非易碎模糊系统,满足了H∞性能指标的一个充分条件,仿真结果表明了设计方法的有效性。     

Non-fragile guaranteed cost control for discrete-time uncertain linear systems

This paper studies the problem of non-fragile guaranteed cost control (GCC) state-feedback design for discrete-time uncertain linear systems. The systems are assumed to have norm-bounded system uncertainties in both the state and the input matrices. The state-feedback gains are assumed to have norm-bounded controller uncertainties which can be either additive or multiplicative. The non-fragile GCC state-feedback designs, which are related to solutions of some matrix inequalities, guarantee the cost of the system to be within a certain bound for all these admissible uncertainties. Our proposed design approach of separating the controller uncertainty from the system uncertainty gives a less conservative solution. A numerical example is given to illustrate the design methods and the design benefits.     

Delta算子系统具有极点约束的鲁棒非脆弱方差控制

研究Delta算子描述的线性不确定系统具有圆形区域极点约束的鲁棒非脆弱方差控制问题. 针对系统参数范数有界不确定性和控制器的乘性增益不确定性, 运用线性矩阵不等式(LMI)方法, 提出具有圆形区域极点约束的状态反馈鲁棒非脆弱方差控制器存在的条件和设计方法. 数值算例表明设计方法的可行性.