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时延模糊大系统的稳定性分析和H∞控制

作　者: 黄琼
导　师: 张洪斌
学　校: 电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 赖于时延稳定性分散H∞控制 T-S模糊大系统线性矩阵不等式
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

现今的物理，工程和社会体系等系统普遍存在高维数、非线性以及相互关联交互的特性，实现这些复杂系统的分析与控制是困难的。大系统理论的出现，通过利用系统结构信息，可有效的克服高维数、复杂关联结构等所带来的困难。对于非线性，T-S模糊模型可用来近似复杂的非线性系统进而可以基于T-S模糊模型来分析与设计。另一方面，实际的系统往往还存在信号传输的延迟的现象。时延的存在会引起系统控制性能甚至稳定性的根本性改变。对时延复杂系统的进行稳定性分析与控制综合就成了复杂系统控制领域里的重要问题之一。本文通过结合大系统理论和模糊系统理论，分别分析了具有时变时延的离散和连续模糊大系统的稳定性并设计了相应的模糊控制器。主要内容如下：1）针对离散时变时延的模糊大系统，提出模糊模型，基于Lyapunov稳定性理论，通过分段二次Lyapunonv泛函和引入自由权矩阵，对系统稳定性做出分析。2）设计离散时变时延的H∞控制器，能够实现系统稳定的控制，比传统的H∞控制器具有更低的保守性。3）针对连续时变时延的模糊大系统，基于T-S模糊模型和Lyapunov泛函，同样采用分散控制策略和引入自由权矩阵的方法，分析了此状态下的大系统的稳定性。4）提出了具有连续时变时延的大系统的H∞控制器设计，比传统的H∞控制器具有更低的保守性。以上工作，已通过MATLAB仿真验证，能够实现有效的H∞控制，用于解决离散和连续的赖于时延的时变模糊大系统的控制问题。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 本文研究背景  9-13
    1.1.1 稳定性理论的发展和重要性  9-10
    1.1.2 模糊系统和大系统概述  10-11
    1.1.3 T-S 模糊模型  11-13
  1.2 具有时延的模糊系统  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-15
  1.4 本文研究意义和主要工作  15-17
第二章基本理论  17-20
  2.1 模糊时延系统控制  17-18
    2.1.1 稳定性分析方法和线性矩阵不等式  17-18
    2.1.2 时延模糊系统的控制  18
  2.2 基本引理及符号  18-20
    2.2.1 基本引理  18-19
    2.2.2 常用数学符号说明  19-20
第三章离散时变时延模糊大系统的控制  20-41
  3.1 引言  20
  3.2 系统描述和问题提出  20-22
  3.3 基于 DDPLKF 的分段二次稳定性分析  22-27
  3.4 分段H∞稳定性分析和分散H∞反馈控制器设计  27-34
    3.4.1 稳定性分析  27-31
    3.4.2 控制器设计  31-34
  3.5 数值实例  34-39
  3.6 本章小结  39-41
第四章连续时变时延模糊大系统的控制  41-60
  4.1 引言  41
  4.2 系统描述和问题的提出  41-42
  4.3 赖于时延的稳定性分析  42-49
  4.4 H∞稳定性分析及分散H∞控制器设计  49-54
    4.4.1 H∞稳定性分析  49-53
    4.4.2 H∞控制器设计  53-54
  4.5 数值实例  54-59
  4.6 本章小结  59-60
第五章全文总结与展望  60-62
  5.1 全文总结  60
  5.2 工作展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
硕士期间取得的研究成果  67-68

时延模糊大系统的稳定性分析和H∞控制

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