区间二型T-S模糊系统的性能分析与滑模控制器设计

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区间二型T-S模糊模型因具有处理隶属函数不确定性和降低计算复杂度方面的优点,成为处理非线性系统的强有力工具之一。滑模控制对系统内部参数摄动和外部干扰具有很好的鲁棒性,也被广泛运用于工业生产。针对区间二型T-S模糊系统,论文研究系统的有限时间有界性以及自适应滑模控制器的设计问题,主要研究内容及创新点如下:一、研究区间二型T-S模糊系统的滑模控制问题。根据滑模控制的到达条件,利用积分滑模面得到系统状态在滑模运动滑动阶段的等效控制器;使用分区策略和不等式放缩技巧,得到系统在滑模运动到达阶段以及滑动阶段有限时间有界性和稳定性的充分条件;设计滑模控制器,使闭环系统的状态在滑模控制器的作用下,能在有限时间内驱动到指定积分滑模面。数值实例仿真验证了设计方法的可行性。二、研究受注入攻击影响的状态不完全可观测的区间二型T-S模糊系统的滑模控制问题。构造状态观测器对不完全可观测的状态进行估计,基于估计状态构造积分滑模面,根据滑模控制的到达条件得到闭环系统在滑模运动滑动阶段的等效控制器,从而得到滑模运动在滑动阶段渐近稳定的充分条件;通过估计注入攻击和外界干扰的上界,并设计自适应滑模控制器,保证指定积分滑动面的可达性;使用锥补线性化算法,将非线性矩阵不等式转化为具有线性矩阵不等式约束的二次优化问题。数值仿真说明所提方法的有效性。三、研究区间二型It(?)随机模糊系统的自适应滑模控制问题。构造依赖上隶属函数的积分滑模面,根据滑模控制的到达条件,得到闭环系统在滑模运动滑动阶段的等效控制器,建立闭环系统在等效控制器作用下的随机渐近稳定充分条件;提出了自适应率来估计与系统相关的未知参数,并设计滑模控制器,保证指定积分滑模面的可达性;上述所得充分条件为非线性矩阵不等式,使用锥补线性化算法,将上述稳定性充分条件中包含的非线性矩阵不等式转化为具有线性矩阵不等式约束的二次优化问题。数值实例证明了该方法的可行性。
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