一类非线性系统的仿生模糊容错控制研究.pdf

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1、一类非线性系统的仿生模糊容错控制研究StudyonBionicFuzzyFault--tolerantControlforaClassofNonlinearSystem2014年06月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由

2、本人承担。学位论文作者签名：王佬懦≯渺年多月I,-'H学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏

3、大学研究生处办理。本学位论文属于不保密日。学位论文作者签名：玉堵惦指导教师签名：矿l中年6月p日一己z>2≯年6月，6目江苏大学硕士学位论文摘要随着现代工业的快速发展，使得实际系统具有较高程度的复杂性和非线性，系统会因潜在的故障和外界干扰变得不稳定而导致灾难性的后果。由于生态系统中的生物能够主动适应环境，并朝着有益于自身生存和发展的方向进化，最终使得生态系统处于动态平衡状态。本文利用生物的这一特征将生态位理论与T-S模糊控制相结合，提出了一种基于仿生的模糊容错控制方法。将生物的主动自适应的特性融入到容错控制的设计中，该

4、方法既保留了常规模糊系统所具有的性质，又增加了系统的生物特性，具有可移植性和便于利用已有模糊系统进行设计的优点。本文利用上述方法深入研究了具有参数不确定性，执行器故障和外界扰动的非线性系统的容错控制问题。通过利用基于生物特性的T-S模糊模型系统逼近非线性系统中的未知函数，设计出容错输出调节控制器和容错输出跟踪控制器。采用Lyapunov方法得到了后件参数的自适应律，通过模糊容错控制设计使带有模糊不确定的被控系统在可能发生执行器故障的情况下，也能保证闭环稳定性和鲁棒跟踪性能。最后，本文通过仿真验证了所提出的方法的有效性和

5、可行性。这种方法在解决非线性系统的不确定性和外界扰动颇有成效，具有广泛的应用前景。关键词：非线性系统，容错控制，模糊控制，生态位，生物特性一类非线性系统的仿生模糊容错控制研究ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmodemindustry,itincreasesthedegreeofcomplexityandnonlinearinactualcontrolsystem，thepotentialfailureandinterferencemaycausethesystemunstableand

6、leadtodisastrousresults．Duetothebiologicalindividualinecosystemshavetheabilitytoadapttotheenvironment，andalwaysinfavorofthedirectionofindividualsurvivalandultimatelythecharacteristicsofthesysteminequilibrium．Onthebasisofexistingresearch，thenicheandCombinationoff

7、uzzycontrol，anewfuzzyfault—tolerantcontrolmethodbasedonbiologicalcharacteristicsisproposed，embeddingthebiologicalactiveadaptivefeaturesinthedesignoffault—tolerantcontrol，thisdesignaddthebiologicalfeaturestothesystem，meanwhilereservethecharacteristicsoftheconvent

8、ionalfuzzysystem．Thenewsystemhastransportabilityandeasytodesignbyusingtheexistingfuzzysystem．Thispaperpenetratinglystudiesonnonlinearsystemcontrolproblemwithparameter