基于不确定T-S模糊系统的可靠控制研究

【摘要】控制系统能否正常运作系统，其可靠性是关键因素。系统一旦发生故障,很可能会造成很大的损失。因为控制系统长久运作，系统中执行器不间断地实施控制任务，所以它是系统中最容易发生故障的部件之一。对执行器的容错策略应在系统的容错控制设计中着重考虑。另外，无法建立确切数学模型的这种情况经常会在大部分现实的控制过程中遇到，经典控制理论或现代控制理论在对这些无法建立确切数学模型的被控对象进行控制时常常显得爱莫能助，从而使这一情况成为系统控制的难题。然而，模糊控制作为智能控制的重要组成部分，是一种处理无法准确建模的复杂系统的有效方法。尤其是T-S模糊系统，其已经被许多的研究工作证明可以逼近任意非线性系统，T-S模糊系统的提出为研究非线性系统理论提供了很好的平台。因此，本文考虑实际控制工程中系统模型的不确定性和执行器故障，研究基于不确定T-S模糊模型的可靠控制问题，使设计的状态反馈控制器在执行器发生故障的情况下，仍能保证系统稳定，并且满足一定的性能指标。本文的主要内容包括以下几个方面：1.建立在T-S模糊模型的基础上，考虑外界干扰，研究将闭环系统极点配置在一个给定区域中的模糊鲁棒保性能控制问题，使得闭环系统的动态性能达到设计的要求。本文利用H控制抑制外部干扰，将极点配置和保性能控制有机得联合起来，设计了模糊状态反馈控制器来实现控制系统的鲁棒可靠控制。2.对不确定连续T-S模糊系统的鲁棒无源可靠控制问题进行了研究。考虑连续性执行器故障，基于Lyapunov稳定性理论，得到了系统的状态反馈控制器的存在条件，并以LMI的形式给出了闭环不确定连续T-S模糊系统具有鲁棒无源性能的状态反馈控制器的设计方法。3.将在2中研究的无源控制问题推广至耗散控制问题。基于Lyapunov稳定性理论，针对具有连续型执行器故障的参数不确定T-S模糊系统，研究其鲁棒耗散控制问题，给出了系统的鲁棒耗散状态反馈控制器的设计方法，使设计的可靠控制器不仅能够保证闭环系统渐近稳定，并且还满足耗散性能指标。
【作者】荣键；
【导师】姚波；王福忠；
【作者基本信息】沈阳师范大学，运筹学与控制论，2014，硕士
【关键词】连续型执行器故障；不确定T-S模糊系统；保性能控制；鲁棒耗散控制；鲁棒无源控制；

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