TS模糊模型下的非线性离散时间网络控制系统鲁棒镇定

"一类非线性离散时间网络控制系统基于TS模糊模型的鲁棒镇定" 本文探讨了非线性离散时间网络控制系统的稳定性和鲁棒镇定问题。网络控制系统（NCSs）在现代自动化领域中起着关键作用，它们通过网络连接传感器、控制器和执行器，但同时也引入了诸如网络诱导的延迟、数据包丢失等挑战。针对这些问题，该研究采用了Takagi-Sugeno（TS）模糊模型来描述非线性离散时间NCS的系统动态，以便更好地理解和控制系统的复杂行为。 TS模糊模型是一种广泛应用的工具，能够简洁地表示具有多个输入和输出的非线性系统，它将复杂的非线性系统分解为一组简单的线性子模型。在这种模型下，非线性系统的动态可以通过一系列线性规则的加权平均来近似，每个规则对应于一个特定的输入-输出映射。由于实际系统往往存在近似误差，研究中考虑了这种误差对系统稳定性的影响，将其建模为系统性能指标中的范数有界不确定性。 在网络诱导的延迟和数据包丢失方面，研究中建立了统一的模型，将这些非理想网络服务质量（QoS）因素纳入考虑。网络延迟可能导致控制信号的时序混乱，而数据包丢失则可能中断信息传递，两者都会影响系统的稳定性。通过这种方式，研究将这些网络效应与系统动力学紧密结合起来。 为了实现系统的鲁棒镇定，文章利用Lyapunov-Krasovskii泛函作为稳定性分析的基础。这是一种广泛用于非线性系统稳定性证明的技术，通过构造一个能反映系统状态能量的函数，确保系统的动态最终会收敛到一个稳定的平衡点。根据这个泛函，作者导出了模糊控制器存在的充分条件，并提出了两种设计模糊控制器的方法，这些方法基于线性矩阵不等式（LMI）来解决。LMI是一种优化工具，可以有效地求解控制器参数，以确保系统的稳定性和鲁棒性。 最后，通过一个示例，文章展示了所提方法在解决实际问题中的有效性和实用性。这种方法为设计能够适应网络环境变化的鲁棒模糊控制器提供了一种有力的理论基础，对于非线性NCSs的控制策略设计具有重要的指导意义。 这项工作强调了TS模糊模型在处理非线性离散时间网络控制系统稳定性问题中的价值，同时考虑了网络环境的复杂性和不确定性，为实际工程应用提供了实用的解决方案。