T-S模糊时滞扰动系统稳定性分析与输出反馈控制器设计
发布时间：2021-05-25 09:18
现实生活中,时滞现象普遍存在,如经济、人口、生物、冶金、航空航天等领域。因为时滞系统具有重要的实际应用背景,引起了国内外学者的广泛关注。时滞现象是导致系统性能降低、震荡、甚至不稳定的一个主要因素。因此针对时滞系统,进行稳定性分析和控制器设计具有重要的现实意义。本文基于模糊控制理论,分别研究线性时滞系统稳定性新判据,T-S模糊时滞系统和Ⅱ型模糊时滞系统进行输出反馈控制器设计。本文主要研究内容如下:（1）针对具有时滞的线性系统,利用积分不等式和Jensen不等式给出了判定系统稳定性的新判据。研究具有常数时滞和时变时滞的两种线性时滞系统,基于双积分和Jensen不等式引入时滞相关Lyapunov-Krasovskii函数,推导出两类线性矩阵不等式形式的时滞相关稳定性判据。与现有研究工作相比,能够得到更大的时滞上界和保守性更低的稳定性结果。（2）针对具有时变时滞和外部扰动的Takagi-Sugeno（T-S）模糊系统,设计T-S模糊动态输出反馈控制器。引入线性积分模糊Lyapunov-Krasovskii函数推导出线性矩阵不等式形式的系统稳定性条件,并在稳定性分析中引入模糊隶属函数的边界信息。...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 时滞系统研究现状
1.2.2 模糊理论研究现状
1.2.3 时域方法研究现状
1.2.4 现有工作存在不足
1.3 本文的主要工作
1.3.1 本文主要研究思路
1.3.2 本文主要研究内容
第2章 具有常数时滞和时变时滞的线性系统稳定性分析
2.1 引言
2.2 系统描述
2.3 稳定性分析
2.3.1 具有常数时滞的线性系统稳定性分析
2.3.2 具有时变时滞的线性系统稳定性分析
2.4 仿真验证
2.5 本章小结
第3章 具有时变时滞和外部扰动的T-S模糊系统控制器设计
3.1 引言
3.2 系统描述
3.3 控制器设计
3.4 稳定性分析
3.4.1 线积分模糊Lyapunov-Krasovskii函数
3.4.2 稳定性条件
3.4.3 含有隶属函数边界信息的稳定性条件
3.5 仿真验证
3.6 本章小结
第4章 具有时变时滞和不确定性的T-S模糊系统控制器设计
4.1 引言
4.2 系统描述
4.3 控制器设计
4.4 稳定性分析
4.4.1 d_i(t)=0时稳定性条件
4.4.2 d_i(t)≠0时稳定性条件
4.5 仿真验证
4.6 本章小结
第5章 具有时变时滞和不匹配扰动的T-S模糊系统控制器设计
5.1 引言
5.2 系统描述
5.3 控制器设计
5.4 稳定性分析
5.4.1 H_∞稳定性条件
5.4.2 锥互补线性化算法
5.5 仿真验证
5.6 本章小结
第6章 具有时变时滞和外部扰动的Ⅱ型模糊系统控制器设计
6.1 引言
6.2 系统描述
6.3 控制器设计
6.4 稳定性分析
6.4.1 含有增益乘积项的稳定性条件
6.4.2 不含增益乘积项的稳定性条件
6.4.3 线性矩阵不等式约束有限集合
6.5 仿真验证
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有一步随机通讯时延的网络化切换系统H∞滤波[J]. 蔡逢煌,王武,林琼斌,李玉榕. 控制理论与应用. 2011(03)
[2]具有时变时滞的Lurie系统时滞依赖绝对稳定性新判据（英文）[J]. 高金凤,潘海鹏,嵇小辅. 自动化学报. 2010(06)
[3]非线性系统模糊神经网络控制的改进策略[J]. 赵俊,陈建军. 控制理论与应用. 2010(04)
[4]广义时滞系统的时滞相关型H∞控制[J]. 张伟,时宝,盖明久. 控制理论与应用. 2009(12)
[5]带有随机时延的非线性网络控制系统的输出反馈镇定[J]. 肖小庆,周磊,陆国平. 控制理论与应用. 2009(09)
[6]基于LMI的分布时滞系统输出动态反馈镇定[J]. 钱伟,沈国江,孙优贤. 控制理论与应用. 2009(04)
[7]Lurie控制系统的时滞相关绝对稳定性新判据（英文）[J]. 高金凤,苏宏业,嵇小辅,褚健. 自动化学报. 2008(10)
[8]一类多输入多输出网络控制系统的稳定性分析[J]. 邱占芝,张庆灵. 控制与决策. 2005(05)
[9]线性时滞系统时滞独立稳定的充分条件[J]. 段广仁,刘湘黔. 控制与决策. 1996(03)
博士论文
[1]基于完全时滞分段方法的时滞系统分析与设计[D]. 曾红兵.中南大学 2012
[2]二型模糊系统理论及应用[D]. 生龙.电子科技大学 2012
[3]基于积分不等式方法的时滞相关鲁棒控制研究[D]. 张先明.中南大学 2006
[4]基于自由权矩阵的时滞相关鲁棒稳定与镇定[D]. 何勇.中南大学 2004
本文编号：3205093
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 时滞系统研究现状
1.2.2 模糊理论研究现状
1.2.3 时域方法研究现状
1.2.4 现有工作存在不足
1.3 本文的主要工作
1.3.1 本文主要研究思路
1.3.2 本文主要研究内容
第2章 具有常数时滞和时变时滞的线性系统稳定性分析
2.1 引言
2.2 系统描述
2.3 稳定性分析
2.3.1 具有常数时滞的线性系统稳定性分析
2.3.2 具有时变时滞的线性系统稳定性分析
2.4 仿真验证
2.5 本章小结
第3章 具有时变时滞和外部扰动的T-S模糊系统控制器设计
3.1 引言
3.2 系统描述
3.3 控制器设计
3.4 稳定性分析
3.4.1 线积分模糊Lyapunov-Krasovskii函数
3.4.2 稳定性条件
3.4.3 含有隶属函数边界信息的稳定性条件
3.5 仿真验证
3.6 本章小结
第4章 具有时变时滞和不确定性的T-S模糊系统控制器设计
4.1 引言
4.2 系统描述
4.3 控制器设计
4.4 稳定性分析
4.4.1 d_i(t)=0时稳定性条件
4.4.2 d_i(t)≠0时稳定性条件
4.5 仿真验证
4.6 本章小结
第5章 具有时变时滞和不匹配扰动的T-S模糊系统控制器设计
5.1 引言
5.2 系统描述
5.3 控制器设计
5.4 稳定性分析
5.4.1 H_∞稳定性条件
5.4.2 锥互补线性化算法
5.5 仿真验证
5.6 本章小结
第6章 具有时变时滞和外部扰动的Ⅱ型模糊系统控制器设计
6.1 引言
6.2 系统描述
6.3 控制器设计
6.4 稳定性分析
6.4.1 含有增益乘积项的稳定性条件
6.4.2 不含增益乘积项的稳定性条件
6.4.3 线性矩阵不等式约束有限集合
6.5 仿真验证
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有一步随机通讯时延的网络化切换系统H∞滤波[J]. 蔡逢煌,王武,林琼斌,李玉榕. 控制理论与应用. 2011(03)
[2]具有时变时滞的Lurie系统时滞依赖绝对稳定性新判据（英文）[J]. 高金凤,潘海鹏,嵇小辅. 自动化学报. 2010(06)
[3]非线性系统模糊神经网络控制的改进策略[J]. 赵俊,陈建军. 控制理论与应用. 2010(04)
[4]广义时滞系统的时滞相关型H∞控制[J]. 张伟,时宝,盖明久. 控制理论与应用. 2009(12)
[5]带有随机时延的非线性网络控制系统的输出反馈镇定[J]. 肖小庆,周磊,陆国平. 控制理论与应用. 2009(09)
[6]基于LMI的分布时滞系统输出动态反馈镇定[J]. 钱伟,沈国江,孙优贤. 控制理论与应用. 2009(04)
[7]Lurie控制系统的时滞相关绝对稳定性新判据（英文）[J]. 高金凤,苏宏业,嵇小辅,褚健. 自动化学报. 2008(10)
[8]一类多输入多输出网络控制系统的稳定性分析[J]. 邱占芝,张庆灵. 控制与决策. 2005(05)
[9]线性时滞系统时滞独立稳定的充分条件[J]. 段广仁,刘湘黔. 控制与决策. 1996(03)
博士论文
[1]基于完全时滞分段方法的时滞系统分析与设计[D]. 曾红兵.中南大学 2012
[2]二型模糊系统理论及应用[D]. 生龙.电子科技大学 2012
[3]基于积分不等式方法的时滞相关鲁棒控制研究[D]. 张先明.中南大学 2006
[4]基于自由权矩阵的时滞相关鲁棒稳定与镇定[D]. 何勇.中南大学 2004
本文编号：3205093
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