基于LMI的模糊控制器设计

对于许多实际的非线性系统,状态变量往往不能获取或难于测量。因此设计模糊状态观测器来估计状态变量是非常必要的。针对T-S模糊模型近似描述的非线性系统,提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的具有区域极点配置功能的模糊控制器和模糊状态观测器的设计方法。首先利用并行分布补偿(PDC)设计思想和基于线性矩阵不等式(LMI)的极点配置理论,将闭环系统的全局渐进稳定性要求,性能指标及控制量约束条件统一到线性矩阵不等式框架内。然后求解线性矩阵不等式族获得控制器和观测器参数。最后将该设计方法应用于倒立摆的平衡控制中,通过仿真曲线可以看出该方法设计的控制器可使倒立摆稳定并满足指定的性能指标,因此该设计方法是有效的。     

基于T-S模型的非线性系统离散时间滑模控制

基于T-S模糊模型,讨论了一类非线性离散时间系统的控制问题。采用T-S模糊模型来描述非线性系统的动态模型,再将非线性系统的全局T-S模糊模型转化为线性不确定系统的模型。这样复杂的非线性系统的稳定问题就转化为线性不确定系统的鲁棒镇定问题。采用离散时间滑模控制方法实现线性不确定系统的鲁棒镇定。利用用线性矩阵不等式技术设计稳定的滑动模面,以降低非匹配不确定对系统的影响。给出了线性矩阵不等式形式的稳定滑动模面存在的充分条件。此外还给出了滑模控制律的设计方法。所给设计方法可保证系统鲁棒镇定,并且在滑动模面附近的抖振可明显减弱。最后,给出了truck-trailer的仿真算例,证明了所给方法的可行性和有效性。     

T-S模糊系统的一种新型PDC鲁棒模糊控制器设计

针对一类模有界的参数不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统,在分析模糊系统前提规则结构的基础上,设计了一种新的并行分配补偿(PDC)控制器,研究了其鲁棒控制问题。基于分段Lyapunov稳定性理论,导出了线性矩阵不等式(LMI)形式的鲁棒控制器设计方法。该方法充分利用了模糊系统隶属度函数的结构信息,降低了采用线性矩阵不等式方法求解的难度。仿真实验证明,通过该方法设计的模糊控制系统,具有良好的鲁棒性能,控制效果良好。     

混沌系统基于T-S模糊模型的控制方法

将模糊控制技术应用于混沌控制中，可以克服反馈线性化等传统方法对参数完全精确已知的限制；用T-S模糊系统来逼近非线性系统，它的IF-THEN规则后件由线性状态空间子系统构成，进而可以应用模糊系统的控制理论求得模糊控制器，用此非线性控制器来控制非线性系统，以求良好的控制效果；模糊规则后件部分以局部线性方程形式给出的T-S模糊模型可以通过调整相关参数很好地逼近混沌系统，基于该模型采用平行分散补偿技术设计出具有相同规则数目的模糊控制器，控制器所有参数可以通过求解一组线性矩阵不等式一次性得到。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种新型模糊控制器设计与稳定性分析

基于T-S模糊动态模型，采用模糊模型相除补偿(CDF)技术和线性矩阵不等式(LMI)方法，设计了一种新型模糊控制器，并进行了稳定性分析。非线性质量弹簧阻尼系统的仿真结果表明了该方案的有效性．与传统的并行分配补偿法(PDC)相比，所设计的控制器具有更小的保守性。     

随机时延非线性系统的模糊耗散滤波

针对存在随机时延现象的一类网络化非线性系统,基于T-S模糊模型和Bernoulli随机序列,提出一种模糊网络滤波器的设计方法.给出了以线性矩阵不等式描述的模糊网络滤波器存在的充分条件,该条件保证所设计的模糊滤波器满足滤波误差系统均方指数稳定,同时满足期望的耗散性能指标.仿真结果表明,提出的方法能有效解决存在测量数据随机时延非线性系统的滤波器设计问题.     

非线性时滞系统的一种模糊H∞控制方案

研究了非线性时滞系统基于T-S模型的模糊H∞控制问题.针对一类控制对象,得到了存在模糊H∞控制器的充分条件.此充分条件等价于一类线性矩阵不等式(LMI)的可解性.     

非线性系统的T-S模糊建模与控制

研究了非线性系统的T-S模糊建模与控制问题，并应用到一级倒立摆的模糊建模中，采用并行分配补偿法（PDC）设计控制器，并用线性矩阵不等式（LMI）计算控制器参数，仿真验证建模正确，控制器简洁有效。     

基于T-S模型的非线性系统极小极大控制

研究一类非线性系统的极小极大鲁棒控制问题.针对含有不确定项的非线性系统,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.利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,基于模糊状态观测器,得到极小极大输出反馈控制器存在的充分条件.引入凸优化技术,求得性能指标的最小上界以及最优极小极大鲁棒控制器参数.同时保证闭环系统在干扰和不确定性最大的情形下是最终一致有界的.最后以倒立摆为例的仿真结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性及较大的吸引域.     

非线性时滞系统的一种模糊$H_{\infty}$控制方案

研究了非线性时滞系统基于T-S模型的模糊$H_{\infty}$控制问题.针对一类控制对象,得到了存在模糊$H_{\infty}$控制器的充分条件.此充分条件等价于一类线性矩阵不等式(LMI)的可解性.     

基于GA的非线性电机自适应模糊滑模控制器设计

提出一种基于GA的自适应模糊积分型滑模控制策略,并将其用于具有非线性动态摩擦力的单轴运动控制系统中.控制器由自适应模糊控制项和补偿控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想滑模控制律,补偿控制项用来补偿逼近偏差,利用李亚普诺夫稳定性理论推导出模糊规则和补偿控制项中逼近偏差边界在线自适应律,采用遗传算法优化自适应律中参数.仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性.     

一类串级不确定非线性系统的最优滑模控制器设计

对一类串级不确定非线性系统提出了一种基于SDRE控制的最优滑模控制方法。该方法采用两环控制结构，外环控制器的设计采用基于依赖状态的Riccati方程最优控制，用以产生最优滑模面。内环控制器设计采用滑动模控制以减小控制系统对参数变化、模型误差、外部干扰的敏感。同时提出了两种求解依赖于状态的Riccati方程的方法，所设计的最优滑模控制器能使串级不确定系统具有鲁棒稳定性。最后通过一个仿真算例，验证了该控制方法的有效性。     

非线性系统多流形展开模型

平衡流形展开模型可以在一定精度上近似非线性系统,但变工况的时候往往存在较大的误差.在非线性系统平衡流形展开模型的基础上提出了多流形展开模型,从而使展开模型在一定误差范围内可以表达更广阔的区域.通过涡轮发动机的算例证明了方法的可行性.     

航空发动机多回路切换输出反馈控制的极点配置方法

通过利用极点配置的方法对多回路切换控制系统设计H∞输出反馈控制器。从复平面的一类凸区域的性质推导出控制器存在的充要条件,且以线性矩阵不等式的形式给出。最后,将设计方法运用到航空发动机多回路切换控制系统中,通过仿真可看出此方法是行之有效的。     

非线性系统平衡流形展开模型

给出了能够实时计算的平衡流形展开模型,分析了平衡流形展开模型由调度变量引入的“隐含耦合”给模型带来的影响,指出了分段线性化模型改变了系统平衡点动态特性的本质。分析了平衡流形展开模型的误差,给出了调度变量的确定方法。     

基于模糊动态模型的非线性控制器综合与分析

基于控制对象的模糊动态模型,分别给出了连续和离散情形下的非线性状态反馈控制器的设计方法,并对其稳定性进行了分析,得到了确保系统全局稳定的充分条件。该方法将传统的模糊控制器中的加权系数视为非线性增益,使得控制器的设计更为灵活。通过仿真算例,验证了所提方法的有效性。