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《天津大学》 2009年
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基于T-S模糊系统的容错保性能控制

封文娟  
【摘要】: 随着科学技术的不断发展,人们对实际生产过程的分析要求日益精密,各种较为精确的分析和科学实验结果表明:任何一个实际的物理系统都是非线性的。因此研究非线性系统的稳定控制显得尤为重要。而随着现代工程技术朝着大规模、复杂化方向发展,一旦系统发生故障会造成巨大的经济损失。因此,容错控制成为近年来控制理论及应用研究中的一大热点。本文基于T-S模糊模型,研究了不确定时滞系统在执行器故障时的容错保性能控制问题,提出了一些新的方法和结论,主要内容可归结为以下几个方面: 1.研究了一类基于T-S模型的不确定非线性时滞系统,在执行器故障时的容错保性能控制问题。基于矩阵不等式给出了非脆弱容错保性能控制器存在的充分条件,该条件保证对于所有允许的不确定性,闭环系统是渐近稳定的,且对于给定的二次型性能函数,保证闭环性能不超过某个界。进而,针对控制器具有加法和乘法不确定性两种情况,以线性矩阵不等式的形式给出控制器的设计方法。数值算例仿真结果表明,本文提出的非脆弱容错保性能控制器的设计方法是有效的。 2.讨论了一类具有状态滞后的不确定非线性系统的有记忆容错保性能控制问题。采用了线性矩阵不等式的方法,得到了系统存在有记忆容错保性能控制律的充分条件。并且针对一个给定的二次型性能指标,保证了闭环性能不超过某个界。应用基于LMI的凸优化方法,设计出了最优保性能控制器。最后给出了仿真实例,结果表明取得了良好的控制效果。3.讨论了一类带有状态滞后的不确定非线性系统的容错H_∞保性能控制问题。在考虑H_∞性能指标的同时,还考虑了性能函数的上界。采用线性矩阵不等式的方法,得到了容错H_∞保性能控制律存在的充分条件。应用Matlab中的LMI工具箱,设计出了最优容错H_∞保性能控制器。最后给出了仿真实例,结果表明取得了良好的控制效果。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP13

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