离散时间模糊系统的可靠控制器设计与仿真
毕业论文关键词：模糊系统，H 控制，执行器故障，可靠控制器，线性矩阵不等式(LMI)。
Title Reliable control for discrete-time fuzzysystems design and simulationAbstractIn this paper, aiming actuator with the failure of discrete Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system, andthe problem of fault diagnosis of actuator is studied. Firstly, the Lyapunov function method isused to obtain the sufficient conditions for the stability of the system and satisfying theconstraints of H performance. Secondly, the existence condition of the state feedbackcontroller is derived. The condition is given in the form of linear matrix inequality. The gainmatrix of the desired controller can be obtained by the feasible solution of the linear matrixinequality. Finally, a simulation example is presented to verify the effectiveness of the proposedmethod.
Keywards：fuzzy control system，actuator failure， reliable control， linear matrixinequality (LMI)
目次
1引言1
1.1模糊控制的研究综述..1
1.1.1模糊控制的研究背景..1
1.1.2模糊控制的发展概况..1
1.2可靠控制与模糊系统..2
1.3具有时滞模糊系统的可靠H∞控制研究综述..3
1.4问题研究.3
1.5研究方法.3
2T-S模糊系统的问题描述..5
2.1模糊系统的定义.5
2.1.1模糊集..5
2.1.2对模糊系统进行假设..5
2.2问题描述和执行器故障.5
2.2.1问题简化.5
2.2.2执行器故障6
2.3相应概念和定理.7
2.4小结8
3设计方法和理论推导..9
3.1设计方法.9
3.2稳定性与H性能分析.9
3.3执行器无故障的解决方法.10
3.4控制器设计.11
3.5小结.13
4实例仿真与验证..15
4.1参数设定和LMI的解..15
4.2实例matlab仿真结果..16
4.4仿真结果分析20
结论.22
致谢.23
参考文献..24
1 引言模糊控制利用模糊数学的基本思想和理论方法对复杂获难以精确描述的控制系统进行处理。模糊控制收到中外学者的广泛讨论和研究，在模糊控制的稳定性研究，可靠控制器的设计，带有时滞和执行器故障的模糊控制研究，随着对模糊控制的深入了解，以及模糊控制在工程中的重要应用，模糊控制已然成为智能控制领域的重要研究方向之一。本文将对一类离散时间 T-S模糊控制系统的可靠H∞控制进行研究，并且涉及可靠控制器-吹冰`文~论^文.网www.chuibin.com，提出可靠控制器的设计算法和存在条件。
1.1 模糊控制的研究综述
1.1.1 模糊控制的研究背景模糊控制是指模糊数学的基本思想和理论的控制方法。由于计算机技术的发展应用日益重要，在导弹制导、工业制造、航天航空等现代化技术的诸多领域里自动控制系统发挥着更加重要的作用。不但如此，自动控制系统在经济、生态、医疗和其他社会生活领域也扮演着不可或缺的角色。作为影响到现代社会发展的重要课题之一，自动控制系统的理论研究一直受到人们的普遍关注。从自动控制理论提出以来，先后形成经典控制理论和现代控制理论，其中经典控制理论是以传递函数为基础，现代控制理论以状态空间为基础。进而逐步发展为智能控制理论。最初的控制理论系统是经典控制理论， 它主要以线性定常系统和单输入单输出的控制问题为主，后来诞生的现代控制理论主要是以解决高精度、高性能以及多耦合回路的多变量控制系统问题，在其中有着比较经典的理论方法有庞特里亚金提出的极大值原理、贝尔曼提出的动态规划法和卡尔曼提出的递推滤波。经典控制理论和现代控制理论经过长期的发展，系统不断成熟壮大，现如今更是在环境治理、工业生产、交通运输、航空航天甚至军事作战等诸多领域应用广泛。