学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

时域约束T-S模糊系统的控制方法研究

作　者: 高兴泉
导　师: 陈虹
学　校: 吉林大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: T-S模糊系统时域硬约束椭圆不变域最优控制 H_∞控制线性矩阵不等式
分类号: TP273.4
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 347次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文的主要研究内容是针对T-S模糊系统,设计状态反馈控制器使得闭环系统具有一定的性能,同时满足时域硬约束条件。在控制器设计时,本文用椭圆域来处理时域硬约束。该方法的主要思想是寻找一个能包含所有可能状态轨迹的尽可能小的椭圆域,然后得到满足时域硬约束的条件。首先讨论约束T-S模糊系统最优控制,用椭圆不变域方法得到满足时域硬约束的充分条件。然后考虑外部干扰,提出了基于双椭圆域方法的T-S模糊系统约束H∞控制策略。在前面讨论的基础上,进一步考虑系统不确定性,研究了不确定系统的鲁棒控制问题(包括最优控制和鲁棒H∞控制)。最后,本文讨论了所提方法在轮式移动机器人轨迹跟踪中的应用。

全文目录

第一章绪论  10-20
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 几种约束系统的控制方法  11-13
  1.3 基于T-S模糊模型的控制方法综述  13-17
    1.3.1 稳定性分析  13-15
    1.3.2 基于T-S模型的控制方法  15-17
  1.4 目前存在的问题  17-18
  1.5 本文的研究内容  18-20
第二章预备知识  20-37
  2.1 T-S模糊系统  20-24
    2.1.1 T-S模糊模型  20-22
    2.1.2 平行分配补偿设计  22-23
    2.1.3 T-S模糊系统稳定性分析  23-24
  2.2 线性矩阵不等式  24-33
    2.2.1 LMI的性质  24-25
    2.2.2 可以转化为LMI表示的问题  25-27
    2.2.3 三个标准的LMI问题  27-29
    2.2.4 问题的求解  29
    2.2.5 S-Procedure  29-31
    2.2.6 H_∞性能的LMI分析  31-32
    2.2.7 控制输入约束  32-33
  2.3 鲁棒稳定性分析  33-37
    2.3.1 二次稳定性  33-34
    2.3.2 多胞型模型  34
    2.3.3 非结构不确定性系统  34-36
    2.3.4 结构不确定性系统  36-37
第三章约束T-S模糊系统的最优控制  37-53
  3.1 引言  37
  3.2 T-S模糊系统  37-40
  3.3 约束T-S模糊系统的最优控制  40-49
    3.3.1 问题描述  40-41
    3.3.2 性能约束  41-43
    3.3.3 基于椭圆不变域的时域硬约束处理  43-44
    3.3.4 优化问题及闭环系统性能  44-46
    3.3.5 优化问题求解  46-49
  3.4 仿真应用  49-51
  3.5 本章小结  51-53
第四章约束T-S模糊系统的H_∞控制  53-69
  4.1 引言  53-54
  4.2 问题描述  54-55
  4.3 约束T-S 模糊系统的H_∞控制  55-60
    4.3.1 H_∞性能约束  55-57
    4.3.2 基于双椭圆域方法的时域硬约束处理  57-58
    4.3.3 优化问题及闭环系统性能  58-60
  4.4 仿真应用：倒立摆系统  60-67
    4.4.1 系统动态性能及T-S建模  60-63
    4.4.2 控制器参数选择  63-64
    4.4.3 仿真结果  64-67
  4.5 本章小节  67-69
第五章不确定T-S模糊系统控制  69-91
  5.1 引言  69-70
  5.2 不确定T-S模糊系统  70-71
  5.3 不确定T-S 模糊系统的最优控制  71-78
    5.3.1 最优控制性能约束  72-75
    5.3.2 基于鲁棒椭圆不变域的时域硬约束处理  75-77
    5.3.3 优化问题及闭环系统性能  77-78
  5.4 不确定T-S模糊系统的鲁棒H_∞控制  78-82
    5.4.1 鲁棒H_∞性能约束  78-81
    5.4.2 基于双鲁棒椭圆域的时域硬约束处理  81-82
    5.4.3 优化问题及闭环系统性能  82
  5.5 仿真应用：简易倒立摆系统  82-88
    5.5.1 不确定倒立摆系统的T-S建模  82-86
    5.5.2 控制器参数选择  86-87
    5.5.3 仿真结果  87-88
  5.6 本章小节  88-91
第六章应用：轮式移动机器人轨迹跟踪控制  91-108
  6.1 引言  91-92
  6.2 轨迹跟踪误差系统T-S建模  92-101
    6.2.1 WMR动力学模型  92-93
    6.2.2 轨迹跟踪误差系统  93
    6.2.3 基于微分平坦的轨迹生成  93-98
    6.2.4 跟踪误差系统T-S建模  98-101
  6.3 仿真结果  101-106
    6.3.1 跟踪圆轨迹  101-104
    6.3.2 跟踪‘8’字轨迹  104-106
  6.4 本章小节  106-108
第七章全文总结  108-111
参考文献  111-125
攻读博士学位期间的研究成果  125-127
致谢  127-128
摘要  128-131
Abstract  131-134

时域约束T-S模糊系统的控制方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文