不确定非线性系统保性能控制:T-S模型与LMI方法

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"这篇论文是2006年由王铁超和佟绍成发表在《辽宁工学院学报》上,研究的是不确定连续状态非线性系统的保性能控制问题。他们应用了T-S模糊模型进行系统建模,并利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)设计了一种基于观测器的控制器,通过分散化并行分布补偿(PDC)方法解决了状态不完全可测的情况。该研究得到了辽宁省青年人才基金的支持。" 在非线性控制系统领域,不确定连续状态非线性系统的研究是一项重要的任务,因为许多实际系统如机械、电气和化学过程都表现出非线性特性,并且在实际运行中往往存在参数不确定性。这篇论文关注的是如何在这种复杂环境下实现系统的保性能控制,即保证系统性能的同时,确保其稳定性和鲁棒性。 T-S模型,由Takagi和Sugeno提出,是一种将非线性系统转化为线性局部模型的工具,它通过对非线性函数的模糊逻辑表示,使得复杂的非线性系统能够被分解为多个简单的线性子系统来处理。在本论文中,作者使用T-S模型对系统进行建模,从而简化了控制策略的设计。 李雅普诺夫稳定性理论是控制系统理论中的基础,它通过分析系统的李雅普诺夫函数来判断系统的稳定性。在此文中,这一理论被用来设计控制器,以确保系统的稳定性和性能指标。 线性矩阵不等式(LMI)是现代控制理论中的一种强大工具,用于求解优化问题,尤其是在设计控制器时。在本文中,LMI被用来确定控制器参数,以满足保性能控制的充分条件。 并行分布补偿(PDC)是一种分布式控制策略,它将整个系统的控制任务分散到各个子系统,每个子系统独立地处理其局部信息,然后进行并行操作。在不确定连续状态非线性系统中,PDC可以有效地处理状态不完全可测的问题,提高系统的整体性能。 这篇论文提出了一种结合T-S模型、李雅普诺夫稳定性理论、LMI和PDC的控制方法,用于解决具有参数不确定性的非线性系统的保性能控制问题。这种方法有助于在系统信息不完整的情况下,设计出有效的控制器,确保系统的性能和稳定性。