不确定非线性NCS鲁棒容错设计：α稳定性分析与控制器设计

"具有α稳定的不确定非线性网络控制系统(NCS)鲁棒容错设计" 本文主要探讨了在具有时变时延和数据丢包的不确定非线性网络控制系统中的鲁棒容错控制策略。网络控制系统(NCS)是现代工业自动化系统中的一个重要组成部分，它将传感器、控制器和执行器通过网络连接，但在实际应用中，网络环境可能导致数据传输时延和丢包等问题，这对系统的稳定性及控制性能提出了挑战。 作者将丢包视为一种特殊的时延，并采用状态反馈控制策略，将系统建模为一个具有状态区间时变时延的T-S模糊系统。T-S模糊系统是一种将非线性系统通过模糊逻辑规则进行离散化表示的方法，能够有效处理非线性问题。通过构建时滞依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函，研究了在执行器发生失效故障的情况下的系统稳定性问题。 在论文中，作者推导出了一种α稳定的不确定非线性NCS的鲁棒容错判决准则。α稳定性是一种比常规的Lyapunov稳定性更广泛的稳定性概念，它允许系统在一定程度上偏离平衡状态但仍能保持稳定。这种稳定性标准对于存在不确定性和故障的系统尤其重要。 为了设计控制器，文章采用了通过适当的变换求解线性矩阵不等式(LMI)的方法。LMI是一种强大的工具，可用于求解控制系统的设计问题，如稳定性分析和控制器设计。在这里，由于模型考虑了时延的下界，使用了改进的Jensen不等式，这有助于减少理论上的保守性，即提高分析的精确性。同时，没有引入自由权矩阵，从而降低了计算复杂度，使得控制器设计更加高效。 文章最后通过仿真例子验证了所提出方法的有效性和可行性，证明了该方法能够在保证系统α稳定性的同时，有效地处理不确定性和执行器故障，从而为实际应用提供了理论支持。 关键词：α稳定性；不确定非线性NCS；T-S模糊系统；鲁棒容错 这篇论文属于自然科学领域，特别是控制理论和技术的应用，对理解和解决网络控制系统在现实环境中的挑战有重要价值。