模糊网络滤波器设计:随机时延非线性系统的解决方案

1 下载量 137 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 876KB PDF 举报
"随机时延非线性系统的模糊耗散滤波" 本文主要探讨了在网络化非线性系统中,如何处理存在随机时延现象的滤波问题。在这样的系统中,由于网络通信的不确定性,测量数据可能会出现随机时延,这会严重影响系统的稳定性和性能。为了解决这一挑战,作者提出了一种基于T-S模糊模型和Bernoulli随机序列的模糊网络滤波器设计方法。 首先,T-S模糊模型是一种广泛应用的非线性系统建模工具,它将复杂的非线性系统通过一系列线性子系统来近似表示。在这个模型中,系统状态可以通过一系列模糊规则进行描述,这些规则由输入变量和输出变量的隶属函数定义。利用这种模型,非线性系统可以被转化为线性化的模糊系统,从而简化了分析和控制设计。 接着,引入了Bernoulli随机序列的概念,这是一种二项分布的随机过程,常用于描述事件发生的随机性和不确定性。在随机时延的场景下,Bernoulli序列可以用来量化和建模时延的随机性。 文章提出了一个模糊网络滤波器存在的充分条件,这个条件以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出。LMI是一种强大的数学工具,用于处理优化问题和稳定性分析。在这里,LMI的解确保了设计的模糊滤波器能够使滤波误差系统实现均方指数稳定,同时满足特定的耗散性能指标。耗散性是衡量系统能量变化和系统稳定性的重要指标,一个耗散的系统能够在吸收外部扰动后保持稳定,不会导致能量无限制地积累。 通过满足这些条件的滤波器设计,文章旨在保证即使在存在随机时延的情况下,系统仍能保持良好的滤波性能,并且满足预设的稳定性与性能要求。仿真实验的结果验证了该方法的有效性,表明这种方法可以成功地解决网络化非线性系统中的滤波器设计问题,特别是在存在测量数据随机时延的复杂环境中。 这篇论文对网络化非线性系统的研究提供了新的视角,特别是在处理随机时延带来的挑战上。其模糊滤波器设计方法不仅有助于提升系统的滤波效果,也为实际工程应用提供了理论支持。对于从事网络控制系统、滤波理论和非线性系统分析的科研人员和工程师来说,这篇文章提供了一个有价值的参考框架。