離散模糊系統(tǒng)的可靠性控制.pdf

1、現(xiàn)代工程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能日益復(fù)雜，可靠性已然成為控制系統(tǒng)能否保持正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。控制系統(tǒng)中傳感器、執(zhí)行器等結(jié)構(gòu)元件的故障都會(huì)使系統(tǒng)可靠性降低，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定，容錯(cuò)控制是解決這類(lèi)可靠性控制問(wèn)題的重要方法之一。另一方面，由于實(shí)際系統(tǒng)通常都具有很強(qiáng)的非線性，經(jīng)典的線性控制理論不再適用于這類(lèi)系統(tǒng)的分析與綜合。近年來(lái)，Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型已經(jīng)被證明是一種研究非線性系統(tǒng)的有效工具，T-S模糊模型的特殊

2、結(jié)構(gòu)不僅使其具有極好的非線性函數(shù)逼近的能力，而且還可以結(jié)合已經(jīng)發(fā)展成熟的傳統(tǒng)線性控制理論來(lái)解決非線性系統(tǒng)控制問(wèn)題。
　　本文討論了具有執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)可靠魯棒H∞控制問(wèn)題。文中采用具有參數(shù)不確定性的離散T-S模糊仿射模型述非線性系統(tǒng)，引用一個(gè)Markov隨機(jī)過(guò)程來(lái)表征執(zhí)行器故障現(xiàn)象。結(jié)合Lyapunov穩(wěn)定性原理，同時(shí)為了降低結(jié)果保守性，本文選取了分段的Markovian-Lyapunov函數(shù)、應(yīng)用S-procedure等一

3、些線性矩陣不等式(LMI)技術(shù)，出了可靠魯棒H∞分段控制器綜合方法，控制器參數(shù)可以通過(guò)求解LMIs得到。具體內(nèi)容包括：
　　(1)研究一類(lèi)具有Markov跳變性執(zhí)行器故障的離散T-S模糊仿射系統(tǒng)的可靠魯棒H∞分段狀態(tài)反饋控制問(wèn)題。根據(jù)前變量與隸屬度函數(shù)，將系統(tǒng)模型等價(jià)變換為分段T-S模糊模型，基于分段Markovian-Lyapunov函數(shù)、S-procedure及LMIs技術(shù)給出了能夠使系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定并且具有一定H∞性能的分段狀態(tài)

4、反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。
　　(2)研究離散T-S模糊仿射系統(tǒng)的可靠魯棒H∞分段輸出反饋控制問(wèn)題。首先假設(shè)系統(tǒng)輸出矩陣是行滿(mǎn)秩的并且沒(méi)有參數(shù)不確定項(xiàng)，然后給出一般的可靠輸出反饋控制器綜合方法，使系統(tǒng)具有魯棒穩(wěn)定性并且滿(mǎn)足給定的H∞性能指標(biāo)。其次為了得到有更廣泛應(yīng)用價(jià)值的控制器設(shè)計(jì)方法，不添加額外的假設(shè)條件，通過(guò)等價(jià)變換將系統(tǒng)改寫(xiě)為一種增廣系統(tǒng)，基于這種系統(tǒng)給出另外一種可靠輸出反饋控制器設(shè)計(jì)方法。
　　(3)討論了基于狀態(tài)觀測(cè)器