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基于Takagi-Sugeno模型的模糊广义控制系统的研究

时晓岩  
【摘要】:中文摘要 模糊广义系统是由传统 T-S 模型与广义系统理论相结合发展而来的, 能够很好地逼近非线性广义系统,是解决非线性广义系统控制问题的一个 很好的方法。目前这方面的成果还较少, 本文较为深入地研究了模糊广义 系统的控制问题, 开展了如下创新工作: (1) 给出了模糊广义系统数学模型的建立方法,解决了模糊广义系统 的系统矩阵 E 时变带来的问题,使得模糊广义系统的分析设计成为可能。 然后研究了模糊广义系统的稳定性问题,得出了判断稳定性的充分条件, 并解决了判断稳定性过程中对于公共矩阵 X 的求解问题,给出了具体的求 解方法,降低了求解过程的复杂性。 (2) 重点讨论了模糊广义系统的模糊控制器设计与状态观测器的设计 问题。分别给出了状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计方法,以及全 维和降维状态观测器的设计方法, 得出了使用模糊状态观测-控制器镇定 模糊广义系统的充分条件。在此基础上证明了状态观测器和模糊控制器设 计的分离特性。 (3) 通过对模糊广义系统 H∞ 控制的研究,给出了两种模糊广义系统的 H∞ 控制器的设计方法。在此基础上提出了模糊广义系统跟踪控制的定义, 解决了跟踪过程中由于状态变量相关而引起的问题,并采用 H∞ 理论讨论 了跟踪控制器的设计,并且对跟踪控制进行了鲁棒性分析。 (4) 最后通过仿真证明了论文中所得结果的正确性。


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