基于T-S模糊仿射模型的非线性系统输出反馈控制研究
发布时间：2021-12-15 21:36
非线性系统广泛存在于许多工业领域中,其内部固有的多种形式的非线性特性为系统的稳定性分析与控制器综合带来诸多困难。Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型是处理复杂非线性系统建模与控制的强有力的方法,其关键是使用一组模糊IF-THEN规则以若干个局部线性/仿射模型的形式表征非线性系统,这些局部模型能有效地刻画非线性系统的局部特性,然后通过模糊隶属度函数将这些局部线性/仿射模型光滑地连接起来。可以说T-S模糊模型为复杂非线性系统的描述提供了一个通用的技术框架。另一方面,对于许多实际情况而言,系统的全部状态不完全可测,因此输出反馈控制问题的研究具有重要的现实意义。本课题将基于T-S模糊仿射模型,结合滑模控制理论、自适应控制理论以及观测器设计等技术方法,对大系统、连续/离散时间非线性系统的输出反馈控制问题展开深入研究,并提出一些鲁棒输出反馈控制的新方法。论文主要研究内容如下:第二章针对一类离散时间非线性大系统,研究了分布式鲁棒H∞固定阶动态输出反馈控制问题。通过使用广义系统方法和分段二次型Lyapunov函数给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,且成功地消除了控制器增益和系统矩阵之间的耦合问题...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 T-S模糊系统稳定性分析研究现状
1.2.2 T-S模糊系统输出反馈控制研究现状
1.2.3 T-S模糊系统滑模控制研究现状
1.3 尚待解决的问题
1.4 本文主要研究内容
第2章 非线性大系统的模糊固定阶动态输出反馈控制器设计
2.1 模型描述与问题提出
2.1.1 离散时间T-S模糊大系统动态模型
2.1.2 分布式固定阶动态输出反馈控制器设计
2.2 主要结果
2.2.1 固定阶动态输出反馈控制器的分析与综合
2.2.2 特殊情况—静态输出反馈控制器设计
2.3 仿真算例
2.4 本章小结
第3章 非线性大系统的非同步模糊输出反馈控制器设计
3.1 模型描述与问题提出
3.1.1 连续时间T-S模糊大系统动态模型
3.1.2 T-S模糊仿射观测器模型
3.1.3 基于观测器的分布式输出反馈H_∞控制问题描述
3.2 主要结果
3.2.1 基于公共二次型Lyapunov函数的控制器分析与综合
3.2.2 基于分段二次型Lyapunov函数的控制器分析与综合
3.3 仿真算例
3.4 本章小结
第4章 T-S模糊仿射系统的静态输出反馈滑模控制器设计
4.1 模型描述与问题提出
4.1.1 不确定T-S模糊仿射模型
4.1.2 滑模面设计
4.2 主要结果
4.2.1 基于公共二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
4.2.2 基于分段二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
4.2.3 输出反馈滑模控制器设计
4.2.4 自适应输出反馈滑模控制器设计
4.3 仿真算例
4.4 本章小结
第5章 基于T-S模糊仿射模型的非线性系统输出反馈动态滑模控制器设计
5.1 模型描述与问题提出
5.1.1 不确定T-S模糊仿射模型
5.1.2 滑模面设计
5.2 主要结果
5.2.1 基于公共二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
5.2.2 基于分段二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
5.2.3 输出反馈动态滑模控制器设计
5.3 仿真算例
5.4 本章小结
第6章 基于T-S模糊仿射模型的离散时间非线性系统静态输出反馈滑模控制器设计
6.1 模型描述与问题提出
6.1.1 离散时间不确定T-S模糊仿射模型
6.1.2 滑模面设计
6.2 主要结果
6.2.1 滑动模态稳定性分析
6.2.2 输出反馈滑模控制器设计
6.2.3 输出反馈自适应滑模控制器设计
6.3 仿真算例
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]带有不匹配干扰的多智能体系统有限时间积分滑模控制[J]. 刘凡,杨洪勇,杨怡泽,李玉玲,刘远山. 自动化学报. 2019(04)
[2]一类新的二阶滑模控制方法及其在倒立摆控制中的应用[J]. 李雪冰,马莉,丁世宏. 自动化学报. 2015(01)
本文编号：3537182
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 T-S模糊系统稳定性分析研究现状
1.2.2 T-S模糊系统输出反馈控制研究现状
1.2.3 T-S模糊系统滑模控制研究现状
1.3 尚待解决的问题
1.4 本文主要研究内容
第2章 非线性大系统的模糊固定阶动态输出反馈控制器设计
2.1 模型描述与问题提出
2.1.1 离散时间T-S模糊大系统动态模型
2.1.2 分布式固定阶动态输出反馈控制器设计
2.2 主要结果
2.2.1 固定阶动态输出反馈控制器的分析与综合
2.2.2 特殊情况—静态输出反馈控制器设计
2.3 仿真算例
2.4 本章小结
第3章 非线性大系统的非同步模糊输出反馈控制器设计
3.1 模型描述与问题提出
3.1.1 连续时间T-S模糊大系统动态模型
3.1.2 T-S模糊仿射观测器模型
3.1.3 基于观测器的分布式输出反馈H_∞控制问题描述
3.2 主要结果
3.2.1 基于公共二次型Lyapunov函数的控制器分析与综合
3.2.2 基于分段二次型Lyapunov函数的控制器分析与综合
3.3 仿真算例
3.4 本章小结
第4章 T-S模糊仿射系统的静态输出反馈滑模控制器设计
4.1 模型描述与问题提出
4.1.1 不确定T-S模糊仿射模型
4.1.2 滑模面设计
4.2 主要结果
4.2.1 基于公共二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
4.2.2 基于分段二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
4.2.3 输出反馈滑模控制器设计
4.2.4 自适应输出反馈滑模控制器设计
4.3 仿真算例
4.4 本章小结
第5章 基于T-S模糊仿射模型的非线性系统输出反馈动态滑模控制器设计
5.1 模型描述与问题提出
5.1.1 不确定T-S模糊仿射模型
5.1.2 滑模面设计
5.2 主要结果
5.2.1 基于公共二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
5.2.2 基于分段二次型Lyapunov函数的滑动模态稳定性分析
5.2.3 输出反馈动态滑模控制器设计
5.3 仿真算例
5.4 本章小结
第6章 基于T-S模糊仿射模型的离散时间非线性系统静态输出反馈滑模控制器设计
6.1 模型描述与问题提出
6.1.1 离散时间不确定T-S模糊仿射模型
6.1.2 滑模面设计
6.2 主要结果
6.2.1 滑动模态稳定性分析
6.2.2 输出反馈滑模控制器设计
6.2.3 输出反馈自适应滑模控制器设计
6.3 仿真算例
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]带有不匹配干扰的多智能体系统有限时间积分滑模控制[J]. 刘凡,杨洪勇,杨怡泽,李玉玲,刘远山. 自动化学报. 2019(04)
[2]一类新的二阶滑模控制方法及其在倒立摆控制中的应用[J]. 李雪冰,马莉,丁世宏. 自动化学报. 2015(01)
本文编号：3537182
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