试析基于takagi-sugeno模型的模糊广义控制系统的研究

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1、天津大学硕士学位论文基于Takagi-Sugeno模型的模糊广义控制系统的研究姓名：时晓岩申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：高志伟20031201中文摘要模糊广义系统是由传统T—S模型与广义系统理论相结合发展而来的，能够很好地逼近非线性广义系统，是解决非线性广义系统控制问题的一个很好的方法。目前这方面的成果还较少，本文较为深入地研究了模糊广义系统的控制问题，开展了如’F创新工作：(1)给出了模糊广义系统数学模型的建立方法，解决了模糊广义系统的系统矩阵E时变带来的问题，使得模糊广义系统的分析设计成为可能。然后研究了模糊广义系统的稳定性问题，得出了判断

2、稳定性的充分条件，并解决了判断稳定性过程中对于公共矩阵z的求解问题，给出了具体的求解方法，降低了求解过程的复杂性。(2)重点讨论了模糊广义系统的模糊控制器设计与状态观测器的设计问题。分别给出了状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计方法，以及全维和降维状态观测器的设计方法，得出了使用模糊状态观测一控制器镇定模糊广义系统的充分条件。在此基础上证明了状态观测器和模糊控制器设计的分离特性。(3)通过对模糊广义系统Hoo控制的研究，给出了两种模糊广义系统的Hoo控制器的设计方法。在此基础上提出了模糊广义系统跟踪控制的定义，解决了跟踪过程中由于状态变量相关而引起的问题，并采用Ho

3、o理论讨论了跟踪控制器的设计，并且对跟踪控制进行了鲁棒性分析。(4)最后通过仿真证明了论文中所得结果的正确性。关键词：模糊广义系统，模糊控制器，降维状态观测器，鼢控制，跟踪控制，鲁棒性‘ABSTRACTDuetopossessingbothnon—linearityandimpulsiveproperty,itisachallengetoinvestigatedescriptornonlinearsystems．Fuzzydescriptorsystemcanbeusedtoapproximateanonlineardescriptorsystemverywell．

4、Thus，fuzzydescriptorcontrolsystemshaveattractedattentionincontrolcommunitySofar,theresearchresultsonthistopicarefew．Inthisthesis，somenewresultresultsaredevelopedasfollows：1)Anewmodelingmethodofthefuzzydescriptorsystemispresentedtosolvethecontrolproblemforsystemswithatime—varyingmatrixE

5、，whichismoregene,ralthanthecasewhenEisconstant．Thestabilityofthefuzzydescriptorsystemisdiscussedandasufficientconditionofthesystemstabilizationisproposed．Furthermore，theexistenceofthecommonmatrixXisdiscussedandadesignmethodofmatrixXisobtained．whichcanreducethecomputationburden．2、Thedes

6、ignproblemsoffuzzycontrollersandstateobserversarediscussedindetail．Thedesignapproachesofstatefeedbackcontrollers，outputfeedbackcontrollers，full-orderandreduced—orderobserversaredeveloped．Asufficientconditionisgiventoensuretheclosed—loopsystemtobestablebyusingstateobserver—fuzzycontroll

7、ers．Furthermore．thepropertyoftheseparationfordesigningstate—feedbackgainandobservergainisobtained．3)Hootechniqueisusedtoinvestigatefuzzydescriptorcontrolsystems．TwoapproachedarepresentedtodesignHoocontrollers．Thedefinitionofthetrackingcontrolforthefuzzydescriptorsystemisproposed，whic