收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

T-S模糊系统理论及在控制论中的应用

安吉尧  
【摘要】:非线性、时滞和不确定等现象大量存在于自然界和人类社会当中,研究这些现象并利用它们为我们服务具有实际意义。由于Takagi-Sugeno(简记T-S)模糊模型具有能够在任意紧致集下以任意精度逼近一个平滑非线性函数的能力,时滞T-S模糊系统作为刻画这些现象的数学模型,值得我们进行理论研究及其应用研究。状态估计(滤波)是利用可测量的观测信号对系统内部无法测量的状态进行估计,是控制和信号处理领域重要的基本问题之一。Kalman滤波需要精确的噪声统计特性的特点限制了其应用,而H∞滤波由于不需要精确的统计特性信息已受到越来越多学者的关注和研究。本文综合运用T-S模糊模型方法,基于Lyapunov稳定性理论和H∞滤波理论,采用凸优化方法和线性矩阵不等式等技术,对具有一些时滞类型的非线性系统和不确定系统的稳定性分析和(非脆弱)鲁棒H∞滤波器设计问题做了比较深入的研究。论文的主要研究成果如下: (1)研究了具有区间时变时滞的不确定T-S模糊系统的鲁棒稳定性问题。系统不确定假定为时变且范数有界。分别基于时滞相关Lyapunov-Krasovskii泛函方法和非均等的时滞分割思想,构造了一些新型的Lyapunov-Krasovskii泛函,并且,在估计Lyapunov-Krasovskii泛函导数的上界时充分考虑时滞相关的信息,及其交叉项信息,定程度上降低了现有文献结果的保守性。结合凸优化方法和改进的矩阵不等式技巧,以线性矩阵不等式的形式,给出了一些更少保守性的时滞变化相关的稳定性条件,这些稳定条件既与时滞的上下界有关,又与其导数的上下界相关。最后,一些数值例子被用来展示我们方法的有效性和优越性。 (2)讨论了具有时变状态和分布时滞的不确定系统的鲁棒H∞滤波器设计问题。系统不确定考虑为时变且范数有界类型。状态和分布时滞都假定为一致可微有界情形,且时滞导数上界值可以大于1。首先,通过构造一个新的时滞分割的Lyapunov-Krasovskii泛函,得到了其导数的一个更加精确的上界,推导得出的H∞性能分析条件,一定程度上减少了保守性,并有效扩充了结果的可应用范围。然后,提出了一个新的鲁棒H∞滤波器设计方案。最后,一些数值例子验证了我们方法的有效性和减小的保守性等。 (3)研究了具有区间时变时滞的T-S模糊系统的H∞滤波器设计问题。首先,通过构造一新型的时滞相关的Lyapunov-Krasovskii泛函,且估计其导数的上界时充分考虑各种不利放大因素,充分利用其导数的有用项信息,推导得到的有界实引理(BRL)解析条件具有更小的保守性,且从理论上分析了我们结果优于现有文献结果。然后,在此BRL的基础上,提出了一个新的H∞滤波器设计方案。数值例子展示了该方法的有效性和减少的保守性优势,且将此设计方案应用到牵引车跟踪计算机仿真系统的仿真分析,验证了该方案的有效性。 (4)针对现有H∞滤波器设计问题往往基于一个前提假设的不足,即滤波器被精确地设计与实现。探讨了具有区间变时滞的不确定T-S模糊系统的非脆弱鲁棒H∞滤波器设计问题。目标是设计一个鲁棒H∞滤波器,以便保证滤波误差系统是渐近稳定的并满足预设的H∞性能指标,且设计的滤波器增益具有一定的扰动特性。首先,同样选取一种改良的Lyapunov-Krasovskii泛函,充分考虑有用项信息和时滞相关信息,以线性矩阵不等式的形式,推导得出了一个时滞相关的有界实引理(BRL)条件。然后,基于本BRL条件,提出了一个新的非脆弱性鲁棒H∞滤波器设计方案。最后,两个数值例子展示了该方案的有效性和减少的保守性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈永刚;白春阳;;不确定线性时滞系统新的鲁棒稳定性分析[J];河南师范大学学报(自然科学版);2009年05期
2 孟祥旺;江旭光;蒋威;;分布时滞系统的动态输出反馈鲁棒稳定[J];数学的实践与认识;2011年12期
3 程储旺,宋执环,孙优贤;不确定性时滞系统的鲁棒镇定控制器设计——LMI方法[J];控制理论与应用;1999年05期
4 陈永刚;付希刚;;一类含有时变时滞的离散系统的鲁棒指数稳定性[J];河南师范大学学报(自然科学版);2008年04期
5 何率天;王正武;;不确定变时滞系统的一个时滞相关稳定性判据[J];数学理论与应用;2007年04期
6 张金海;邢军;;具有时变时滞的线性离散系统的稳定性新判据[J];辽宁科技大学学报;2009年04期
7 石胜利;杨军;张洁;;中立型时滞系统的时滞相关鲁棒控制[J];数学的实践与认识;2008年17期
8 刘晓影;包俊东;;具非线性扰动的变时滞中立型系统的鲁棒镇定[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2011年01期
9 陈宁;徐兆棣;;不确定关联时滞系统的输出反馈分散鲁棒H_∞控制[J];沈阳师范大学学报(自然科学版);2007年03期
10 秦体恒;刘娟;陈永刚;;含有非线性扰动的时滞系统新的鲁棒稳定性准则[J];河南师范大学学报(自然科学版);2010年03期
11 孟祥旺;蒋威;丁强生;;具离散和分布时滞的不确定奇异系统的鲁棒H_∞控制(英文)[J];应用数学;2011年02期
12 赵立英;刘坤;刘贺平;;一类具有状态及控制滞后的不确定系统的时滞相关鲁棒H_∞控制[J];应用数学;2007年03期
13 林丹凤;;时滞不确定随机系统的时滞相关稳定与镇定判据[J];鲁东大学学报(自然科学版);2011年03期
14 苏亚坤;;带有时滞的不确定系统的鲁棒控制[J];临沂师范学院学报;2007年03期
15 刘雅妹;兰奇逊;梁家荣;;时滞相关广义系统的状态反馈控制的新方法[J];河南大学学报(自然科学版);2010年04期
16 何勇,吴敏;多时变状态和控制时滞系统的绝对稳定性[J];控制理论与应用;2004年04期
17 周丽娜;刘晓华;;一类不确定广义时滞系统的鲁棒H_∞观测器[J];鲁东大学学报(自然科学版);2007年03期
18 苏子漪;俞立;宋洪波;张文安;;连续时间系统多目标鲁棒滤波器设计[J];控制理论与应用;2010年06期
19 王燕;王天成;;基于时滞分割法的不确定时滞系统的稳定性分析[J];鲁东大学学报(自然科学版);2011年03期
20 叶卓映,孙继涛;带状态滞后的不确定关联大系统的分散鲁棒控制[J];上海铁道大学学报;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵汉永;冯纯伯;;离散多变量系统的鲁棒严格正实性分析和综合[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
2 杨剑;崔宝同;;时变不确定离散广义系统的鲁棒无源控制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
3 何冠男;刘志东;;满足圆盘极点约束的不确定系统H_∞输出反馈控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
4 于晓华;刘晓华;;多输入时滞不确定系统的状态反馈鲁棒预测控制[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
5 马大中;王占山;冯健;张化光;;带有无穷分布时滞的不确定系统的鲁棒H_∞滤波器设计[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第八分册)[控制理论与应用(专刊)][C];2009年
6 刘娟;钱伟;费树岷;;时滞切换系统指数稳定性分析:Lyapunov函数方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 贺亮;孙德波;段广仁;;一类线性不确定系统的多目标鲁棒控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
8 闫茂德;宋程;王平;;具有时变时滞Markov跳跃不确定系统的滑模变结构控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 路平立;刘向东;;基于参数依赖Lyapunov函数的高超声速飞行器鲁棒控制研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 侯晓丽;;基于分段Lyapunov泛函的不确定模糊时滞系统H_∞控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 安吉尧;T-S模糊系统理论及在控制论中的应用[D];湖南大学;2012年
2 沈超;不确定系统分析与综合及其在飞行控制中的应用[D];东北大学;2009年
3 刘鑫蕊;基于模糊模型的非线性互联大系统的H_∞控制研究[D];东北大学;2010年
4 张彦虎;线性凸多面体不确定离散系统的分析与综合[D];浙江大学;2006年
5 张果;基于T-S模型的非线性系统的模糊控制[D];西安电子科技大学;2009年
6 李明浩;基于参数弱耦合线性矩阵不等式组的时滞系统研究[D];东华大学;2010年
7 高文华;非线性与时滞不确定随机系统的鲁棒稳定性与控制研究[D];华南理工大学;2010年
8 张为元;几类分布参数神经网络的稳定性及其同步[D];西安电子科技大学;2012年
9 邱剑彬;不确定动态时滞系统的鲁棒滤波设计新方法[D];中国科学技术大学;2009年
10 胡何丽;若干类时变时滞系统的鲁棒稳定性分析与控制[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 靳春霞;具有范数有界的不确定时变时滞系统的鲁棒H_∞H以及L_2-L_∞滤波[D];辽宁科技大学;2011年
2 王慧维;时变时滞神经网络稳定性与同步性[D];重庆交通大学;2011年
3 丁明智;非线性时滞细胞神经网络的稳定性研究[D];广西师范学院;2010年
4 杨瑞珍;几类时滞微分系统的稳定、控制与滤波[D];内蒙古师范大学;2010年
5 刘勇华;时变时滞模糊细胞神经网络的稳定性分析[D];广西工学院;2011年
6 王军庆;不确定奇异时滞系统的鲁棒控制方法研究[D];鲁东大学;2008年
7 王平;具有时变时滞的Markov跳跃不确定系统滑模变结构控制[D];长安大学;2011年
8 穆振菊;多时滞不确定神经网络系统的稳定性分析[D];杭州电子科技大学;2012年
9 杨翠丽;具有时变时滞神经网络的稳定性分析[D];天津大学;2010年
10 吴延峰;两类双向联想记忆神经网络的稳定性分析[D];曲阜师范大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978