T-S模糊控制系统的稳定性分析

发布时间：2017-08-21 05:27

  本文关键词：T-S模糊控制系统的稳定性分析

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【摘要】：随着科学技术的不断进步,T-S模糊控制系统被越来越多的研究者喜爱。模糊控制是一种依靠操作者的工作经验为基础的控制过程。对于那些有经验的操作者来说,他们往往依靠丰富的实践经验,采用适当的策略来巧妙的控制一个复杂的系统。假如将这些操作者的实践经验加以总结和描述,并且用语言表达出来,就会得到一种定性的,不精确的控制规则,然后将它量化,就转化成为模糊控制算法。对于任何一个系统必须满足是稳定的,才能有条不紊的工作,因此,本文针对这个问题,展开了对T-S模糊控制系统稳定性的研究。本论文主要是对T-S模糊控制系统的稳定性进行分析,首先中将模糊Lyapunov函数方法和广义系统方法相结合,给出了一种广义模糊Lyapunov函数的定义方法。然后研究了T-S模糊系统的稳定性问题,给出新的稳定性条件和基于LMI的PDC的的镇定控制器设计方法,以及在这种方法下T-S的稳定性。这种方法既克服了单一Lyapunov函数方法保守性较大的缺点,又解决了模糊Lyapunov函数方法计算量过大的问题,还放松了对隶属函数的选择限制。接着介绍了一级直线倒立摆系统,推导了倒立摆系统的Sugeno模糊模型,并证明了该倒立摆系统在广义Lyapunov函数下的稳定性。最后通过倒立摆模型的局部线性化,对基于Sugeno模糊模型的倒立摆进行了仿真,仿真结果表明该算法能实现对倒立摆模糊模型的准确控制。
【关键词】：T-S模糊控制 稳定性 LMI PDC 倒立摆
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-21
• 1.1 课题研究的背景和意义8-12
• 1.1.1 课题研究背景8-10
• 1.1.2 课题研究意义10-12
• 1.2 T-S模糊控制的研究现状及发展趋势12-15
• 1.2.1 T-S模糊控制的研究现状14
• 1.2.2 T-S模糊控制的发展趋势14-15
• 1.2.3 T-S模糊控制在国内外的研究状况15
• 1.3 T-S模糊控制的稳定性分析研究现状及存在的问题15-18
• 1.3.1 T-S模糊控制的稳定性分析的研究现状16-17
• 1.3.2 T-S模糊控制的稳定性分析目前存在的问题17
• 1.3.3 T-S模糊控制可解决的问题及研究方向17-18
• 1.4 倒立摆系统及其研究的历史和现状18-19
• 1.4.1 倒立摆系统及其研究的历史18
• 1.4.2 倒立摆系统及其研究的现状18-19
• 1.5 研究的主要内容和主要方法19-21
• 1.5.1 主要内容19-20
• 1.5.2 主要方法20-21
• 2 倒立摆T-S模糊系统模型的构建21-36
• 2.1 模糊系统基本组成21-22
• 2.2 Takagi-Sugeno模糊模型简介22-23
• 2.3 并行分布补偿控制器（PDC)23-24
• 2.4 线性不等式理论（LMI)24-26
• 2.4.1 线性不等式的理论基础25
• 2.4.2 线性矩阵不等式常用引理25-26
• 2.5 倒立摆系统的建模及分析26-35
• 2.5.1 倒立摆系统的组成26-28
• 2.5.2 倒立摆系统的工作原理以及特性研究28-29
• 2.5.3 倒立摆的数学模型29-33
• 2.5.4 直线倒立摆的稳定性分析33-35
• 2.6 本章小结35-36
• 3 T-S模糊系统的稳定性分析36-48
• 3.1 T-S模糊系统36-37
• 3.2 T-S模糊控制的稳定性分析37-41
• 3.3 控制器的设计41-46
• 3.4 仿真验算46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 4 倒立摆控制器的仿真验证48-58
• 4.1 倒立摆的简化物理模型48-49
• 4.2 基于T-S模糊模型的倒立摆模糊控制49-55
• 4.3 两种方法比较55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 总结与展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果62-63
• 致谢63-64

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本文编号：711100