基于t-s模糊模型的网络控制系统鲁棒h∞容错控制

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1、万方数据第32卷第6期2010年6月系统工程与电子技术SystemsEngineeringandElectronicsV01．32No．6June2010文章编号：1001—506X(2010)06—1292—07基于T—S模糊模型的网络控制系统鲁棒H。。容错控制黄鹤1’2，谢德晓1，张登峰1，王执铨1(1．南京理工大学自动化学院，江苏南京210094；2．中国电子科技集团第28研究所第一研究部，江苏南京210007)摘要：针对同时存在网络时延和数据包丢失的网络环境，研究了执行器故障下一类非线性网络控制系统的鲁棒H。，容错

2、控制问题。基于不确定T—S模糊模型描述的非线性网络控制系统模型，考虑了更实际、更常见的执行器部分失效情况。通过引入一个积分不等式，获得了此类系统的时滞相关鲁棒稳定性务件，且采用锥补线性化算法给出了此类系统的鲁棒H。容错控制器设计方法。仿真算例表明，对于任意容许的不确定性以及执行器故障，所设计的控制器能使系统鲁棒渐近稳定，且具有H。范数界。关键词：非线性网络控制系统}容错控制；H。控制#T-S模糊模型中图分类号：TP273文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1001-506X．2010．06．038T—Sfu

3、zzymodel-basedrobustH。。fault-tolerantcontrolfornetworkedcontrolsystemsHUANGHel”，XIEDe-xia01，ZHANGDeng—fen91，WANGZhi—quanl·(J．SchoolofAutomation，N口njingUniv．ofScienceandTechnology，№njing210094，China}2．1stResearchDept．，No．28Inst．，ChinaElectronicScienceandTechnologyG

4、roupCorporation，Nanjing210007，China)Abstract：Withthepresenceoftime-delayandlossofpacketinthenetwork，theproblemofrobustH。fault-tolerantcontrolsystemdesignforaclassofnonlinearnetworkedcontrolsystem(NCS)isinvestigated．BasedonanolinearNCSmodelapproximatedbyuncertainT-

5、Sfuzzymodels，amorepracticalandgeneralcaseofactuatorfailuresisconsidered．Byintroducinganintegralinequality，therobuststabilityconditionsareobtained．Thedesignmethodofdelay-dependentrobustH。fault—tolerantcontrollerisalsoproposedbyemplo—yingaconecomplementaritylineariz

6、ationalgorithm．SimulationresultsdemonstratethatforanyallowableuncertaintyandactuatorfailuretheproposedcontrollercanmakesthesystemrobustlyasymptoticallystablewithaH。normbound．Keywords：nonlinearnetworkedcontrolsystem；fault-tolerantcontrol；H。control；T-SfuzzymodelO引言通

7、过网络形成的反馈控制系统称为网络控制系统(networkedcontrolsystem，NCS)。和传统的点对点互联控制系统相比较，网络控制系统具备便捷的模块化系统设计方式，简单快捷的实现方式及系统维护；可实现资源共享f系统实现成本低等诸多优点[14]。在网络控制系统带来诸多优点的同时，也给控制学科带来了新的问题。网络本身的复杂性，给系统分析和设计带来了困难，使得NCS在工程应用中对安全性、可靠性的要求更高。考虑时延和丢包等网络问题，国内外学者研究了NCS的建模、稳定性与保性能控制等问题[3⋯。其中，文献[5—6]基于连续

8、域的NCS模型，将时滞相关的研究方法引入NCS稳定性及控制器设计问题中，为网络环境下不确定系统的鲁棒控制问题提供了重要参考。尽作者所知，目前大多数控制方法都是针对线性NCS对象，对非线性NCS的研究成果相对较少，而非线性在实际的控制系统中是普遍存在的。同时，近年来基于T-S模型的模糊控制方法逐渐成为研究