基于观测器的一类模糊时滞系统的容错控制

针对一类带有传感器故障的模糊时滞系统,提出了一种实现对系统的状态和传感器故障估计的观测嚣设计方法.在此基础上,给出了模糊容错控制方法及保证模糊控制系统的渐近稳定充分条件.应用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,证明了模糊闭环时滞系统的渐近稳定性.仿真结果进一步验证了所提出的方法和条件的有效性.     

基于观测器的模糊时滞系统的指数稳定控制

研究一类模糊时滞系统的指数稳定和基于观测器的模糊控制问题.在系统状态未知的情况下,通过设计系统的模糊观测器利用矩阵不等式分析的方法给出了系统指数稳定条件和基于观测器的动态输出反馈控制器设计方案.仿真结果说明了所提方法的有效性.     

一类不确定多输入模糊双线性系统的输出反馈控制

针对一类具有范数有界参数不确定性的多输入模糊双线性系统,在系统的状态不完全可测的情况下,提出一种模糊镇定控制方法。设计模糊观测器估计系统的状态,基于模糊观测器,设计模糊控制器保证闭环系统的渐近稳定性。模糊控制器可以通过求解线性矩阵不等式(LMI)求得。仿真示例验证了设计方法的有效性。     

基于观测器的模糊时滞系统指数稳定的一种设计方法

研究了一类模糊时滞系统的指数稳定问题.首先利用T-S模型对非线性不确定性时滞系统进行建模,在此基础上设计了基于观测器的模糊状态反馈控制器,通过巧妙选取Lyapunov函数给出了模糊闭环时滞系统的条件及稳定裕度且模糊反馈增益和模糊观测器增益可通过求解线性矩阵不等式获得.     

一类模糊互联系统的新时滞依赖稳定性条件

针对一类连续模糊定常时滞互联系统,提出了一种模糊分散控制器的控制方法,给出了新的时滞依赖稳定性条件.应用Lyapunov函数法,自由权重矩阵,及线性矩阵不等式(LMIs)方法证明了模糊分散控制系统稳定.仿真结果进一步验证了所提出模糊分散控制方法的有效性.     

一类时滞Lipschitz非线性离散广义系统观测器的设计

针对一类时滞Lipschitz非线性离散广义系统,主要研究了系统的观测器设计问题.首先,基于广义系统的特殊结构对时滞广义系统进行变换,将系统转化为易于求取观测器的形式;其次,考虑到系统中的Lipschitz非线性项,将系统分两种情况并分别设计出了系统的观测器;最后,为保证系统与观测器的误差系统渐近稳定,通过利用线性矩阵不等式(LMI)的方法给出了两个观测器存在的条件,并通过数值例子验证了观测器设计方法的有效性.     

基于状态观测器的不确定时滞系统H_∞鲁棒容错控制

针对一类具有状态时滞的不确定线性系统,详细阐述了该系统基于状态观测器的H_∞鲁棒容错控制问题.当系统状态不可测时,构造状态观测器,并考虑状态观测器反馈回路传感器失效,引入观测误差,通过构造闭环增广系统的Lyapunov泛函,设计出了有容错性能的状态观测器和基于该观测器的状态反馈控制器,使得闭环增广系统渐近稳定,并满足H_∞性能指标.通过求解一个线性矩阵不等式就可同时得到观测器增益和控制器增益矩阵.最后给出仿真算例,验证了此方法的有效性.     

基于观测器的非线性不确定时滞跳变系统无源控制

该文基于鲁棒控制理论,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了一类非线性不确定时滞Markov跳变系统的无源控制问题,设计了基于观测器的无源控制器.通过构造合适的Lyapunov函数,给出了对所有允许的不确定、时滞和非线性,被控对象满足无源控制指标约束下系统渐近稳定的一个充分条件.求解一个线性矩阵不等式,即可获得系统的无源控制器.仿真示例显示了该文设计方法的有效性.     

模糊广义系统的时滞依赖稳定与镇定条件

研究T-S模糊广义系统的时滞依赖稳定与镇定问题.利用Lyapunov泛函方法,得到一个线性矩阵不等式(LMIs)形式的时滞依赖稳定条件.本文所提方法考虑以前方法中通常忽略的有用的项,引入松弛变量矩阵和自由权重矩阵,估计Lyapunov泛函导数的上界;在此基础上,设计状态反馈模糊控制器,保证了闭环系统是局部正则、局部无脉冲和渐近稳定的.所得结果无需矩阵分解和利用锥补线性化方法进行迭代,最后通过两个仿真示例表明了本文结果具有较小的保守性.     

一类不确定非线性时滞系统的模糊自适应控制

针对一类不确定上界未知的非线性时滞系统,基于松散稳定性条件,讨论了系统的模糊自适应控制问题 .通过在Lyapunov泛函中引入参数,得到带调节因子的时滞相关稳定性条件.设计出基于观测器的自适应模糊控制器,观测增益矩阵和反馈增益矩阵可以通过求解线性矩阵不等式得到 .当调节因子取不同值时,观测增益矩阵和反馈增益矩阵也是不同的,因此,闭环系统的动态性能可以通过选取合适的调节因子来优化.最后通过一个实例验证了所给结论的有效性.     

基于观测器的模糊Delta算子系统的控制器设计

对于非线性模糊系统控制器和观测器的分析和设计,提出一种统一方法。利用Delta域离散T—S模糊模型对非线性系统建模,并基于李雅普诺夫稳定性理论给出模糊状态反馈控制器和观测器的设计策略,将所得结果归结为求解一组线性矩阵不等式。同时结论表明:分离性原理对Delta算子T—S模糊系统仍然成立。所得结果可将现有关于连续和离散T—S模糊系统的相关结论统一于Delta算子框架内。     

Tracking control of chaotic spinning disks via nonlinear dynamic output feedback with input constraints

In many control engineering applications, it is impossible or expensive to measure all the states of the dynamical system and only the system output is available for controller design. In this study, a new dynamic output feedback control algorithm is proposed to stabilize the unstable periodic orbit of chaotic spinning disks with incomplete state information. The proposed control structure is based on the T‐S fuzzy systems. This investigation also introduces a new design procedure to satisfy a constraint on the T‐S fuzzy dynamic output feedback control signal. This procedure is independent of the exact value of initial states. Finally, computer simulations are accomplished to illustrate the performance of the proposed control algorithm. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Complexity 21: 148–159, 2016     

自组织结构的变论域模糊控制

针对变论域模糊控制,提出一种新的自组织结构的变论域模糊控制方法。自组织结构算法可以调整变论域模糊系统结构以及动态获得模糊规则,进一步减小变论域模糊控制项的稳态逼近误差。通过进一步理论分析可知,自组织结构算法仅仅保证了系统瞬时的切换是平稳的,但不能保证系统的闭环稳定性。给出了所提出控制方法的适用条件。通过与固定模糊系统结构的变论域模糊控制比较,仿真结果表明,所提出控制方法不仅使得系统的稳态跟踪误差更平稳,而且使得输入控制信号更加平滑。     

模糊时滞系统的输出反馈控制器设计

利用模糊T-S模型对一类非线性时滞系统进行建模;在此基础上,设计出了模糊静态输出反馈控制器和模糊动态输出反馈控制器,并利用Lyapunov-Razumikhin引理和线性矩阵不等式证明了系统渐近稳定的充分条件,通过求解一系列线性矩阵不等式,得到了反馈增益矩阵。     

一类不确定非线性系统的执行器故障模糊容错控制

针对一类状态不完全可测的不确定非线性系统,研究了带有执行器故障的容错控制问题.采用 T-S模型对非线性系统进行模糊建模,利用并行分布补偿(PDC)算法设计了状态现潮器和基于状态现 潮器的客错控制,给出了保证该模糊容错控制系统稳定的充分条件.根据李雅普诺夫稳定性理论和线性 矩阵不等式(LMI),证明了所提出的模糊容错控制方法不但使得模糊控制系统渐近稳定,而且能够取得 H∞性能指标.计算机仿真结果进一步验证了所提出方法的正确性.     

Fuzzy delayed output feedback synchronization for time-delayed chaotic systems

In this paper, we propose a new fuzzy delayed output feedback synchronization (FDOFS) method for time-delayed chaotic systems. Based on Lyapunov–Krasovskii theory, T–S fuzzy model, and delayed feedback control scheme, the FDOFS controller is designed and an analytic expression of the controller is shown. The proposed controller can guarantee asymptotical synchronization of both drive and response systems. The FDOFS controller can be obtained by solving the linear matrix inequality (LMI) problem. A numerical example for time-delayed Lorenz system is presented to demonstrate the validity of the proposed FDOFS method.     

Fuzzy control of original UPOs of unknown discrete chaotic systems

This paper presents a fuzzy algorithm for controlling original unstable periodic orbits of unknown discrete chaotic systems. In the modeling phase, only input–output data pairs provided from the true system are required. The fuzzy model is developed using Gaussian membership functions and consequent functions where the Levenberg–Marquardt computational algorithm is employed for the model parameters calculation. In the controller design phase, the L₂-stability criterion is used, which forms the basis of the main design principle. Simulation results are given to illustrate the effectiveness and control performance of the proposed method.     

Adaptive fuzzy output feedback control for a single-link flexible robot manipulator driven DC motor via backstepping

In this paper, an adaptive fuzzy output feedback approach is proposed for a single-link robotic manipulator coupled to a brushed direct current (DC) motor with a nonrigid joint. The controller is designed to compensate for the nonlinear dynamics associated with the mechanical subsystem and the electrical subsystems while only requiring the measurements of link position. Using fuzzy logic systems to approximate the unknown nonlinearities, an adaptive fuzzy filter observer is designed to estimate the immeasurable states. By combining the adaptive backstepping and dynamic surface control (DSC) techniques, an adaptive fuzzy output feedback control approach is developed. Stability proof of the overall closed-loop system is given via the Lyapunov direct method. Three key advantages of our scheme are as follows: (i) the proposed adaptive fuzzy control approach does not require that all the states of the system be measured directly, (ii) the proposed control approach can solve the control problem of robotic manipulators with unknown nonlinear uncertainties, and (iii) the problem of “explosion of complexity” existing in the conventional backstepping control methods is avoided. The detailed simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed controller.     

模糊不确定时滞系统的保成本控制

讨论了基于T-S模型的不确定时滞系统的保成本控制问题.文章采用并行补偿状态反馈控制方法和时滞相关稳定性分析方法,通过引入一个带调节因子的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈控制器存在的充分条件.当调节因子取不同值时,最小保成本值和反馈增益也是不同的,不同的反馈增益导致不同的动态性能,因此,可以通过选取合适的调节因子来优化闭环系统的动态性能. 最小保成本值可以看作调节因子的函数,因此,可以通过求解一个凸优化问题来求得最小的保成本值和最优的调节因子,文章给出了一个求解最小保成本值的算法.并利用仿真示例验证了所给方法的有效性.     

非线性时滞系统的直接自适应模糊控制

针对一类具有摄动的严格反馈非线性时滞系统,基于后推设计方法,利用第一类模糊系统的逼近能力,提出了一种新的直接自适应控制方案。该方案避免了虚拟控制增益符号已知的假设。设计中引入连续鲁棒项对系统的摄动部分进行抑制。通过理论分析,证明了闭环系统是半全局一致终结有界的,跟踪误差收敛到一个小的残差集内。