离散T-S双曲正切系统的模糊控制.pdf

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1、离散T-S双曲正切系统的模糊控制作者姓名段锐锐导师姓名、职称李俊民教授一级学科数学二级学科运筹学与控制论申请学位类别理学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1207122443分类TN82号O231密级公开西安电子科技大学硕士学位论文离散T-S双曲正切系统的模糊控制作者姓名：段锐锐一级学科：数学二级学科：运筹学与控制论学位类别：理学硕士指导教师姓名、职称：李俊民教授提交日期：2014年12月FuzzyControlBasedonDiscreteT-SHyperbolicSystemsAthesissubmittedtoXIDI

2、ANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMathematicsByDuanruiruiSupervisor:Prof.LijunmingDecember2014西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学

3、位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论

4、文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要模糊逻辑系统的提出对研究复杂的非线性系统有很大突破，它应用模糊数学的思想使难以用数学工具精确描述的难题得以解决，已成功投入到社会的发展中，因此由它形成的模糊控制理论与方法成为当今重点研究课题之一。随着理论的不断完善，基于T-S模糊线性模型，基于T-S模糊双线性模型及T-S模糊非线性模型的模糊控制理论被相继提出。由于外部环境的复杂性，系统时常存在时滞、不确定及随机干扰等不良因素，从而降低了系统性能，导致系统的不稳定。这篇文章基于离散T-S模糊双曲正切系统，根据Lyapunov稳定性定理

5、、鲁棒H控制理论、Schur补定理、线性矩阵不等式(LMI)和并行分布补偿(PDC)算法与non-PDC等有关内容知识，主要针对离散的非线性系统设计新型的控制器，对复杂系统进行稳定性分析，并使其满足一定的性能。主要工作概括如下：1.针对离散非线性系统，提出一种T-S模糊双曲正切模型，其后件部分为双曲正切动态模型。首先，应用Lyapunov稳定性理论和PDC算法设计基于T-S双曲正切模型的模糊双曲正切控制器，得到LMI形式的闭环系统渐进稳定的充分条件。其次，结合所提出的模糊控制方法和鲁棒H理论知识使得含有外部扰动的闭环系统渐进稳定。此模型优于其他

6、T-S模糊模型的地方在于，在状态达到稳定的时间几乎相同的情况下，使得控制幅度比较小，得到一个约束强度较弱的离散形式的“软”约束控制方法。当状态变量变化幅度相对较大的情况下，可以直观看出控制器的压缩约束优点，最后，通过一组实际例子和和一组数值例子再一次充分展示了所提控制方法是可行的和相对比较优越的。2.利用T-S模糊双曲正切模型的“软”约束方法和non-PDC算法，构造非二次型的Lyapunov函数，对含有参数不确定的T-S模糊双曲正切系统进行鲁棒稳定性分析，给出LMI形式的充分条件。并与基于T-S模糊线性模型的控制方法相比，得出所提出的方法在系统达

7、到稳定时，所需较小的控制输入幅度。3.首先，建立离散时间的T-S模糊双曲正切随机系统模型，把“软”约束模糊控制方法应用到随机的系统中，基于PDC算法设计控制器，使得随机系统得到广义H均方稳定的充分条件。并且与基于T-S模糊模型的一般的控制方法相比2较，达到较小的控制振幅。特别的，当随机系统存在时滞项时，所提出的模糊控制方法仍使得闭环系统达到广义H均方稳定。2关键词：离散T-S模糊双曲正切模型，“软”约束控制，并行分布补偿(PDC)，鲁棒稳定，I西安电子科技大学硕士学位论文广义H均方稳定2论文类型：应用基础研究类IIABSTRACTABSTRACTS

8、incefuzzylogicsystemwasproposed,thestudyofcomplexnonlinearsys