基于观测器的T-S模糊模型时滞系统H∞控制器设计

本文主要探讨了2005年发表在《控制与决策》杂志上的一篇论文，题目为"时滞系统基于观测器的H∞模糊控制器设计"。作者袁宇浩、丰伟伟和井元伟针对一类由T-S模糊模型描述的非线性时滞系统，提出了H∞控制的问题。H∞控制是一种重要的性能指标，旨在确保系统在面对外部干扰时具有优良的鲁棒性，即保持系统响应的最小均方误差。 论文的核心贡献是基于一种新颖的时滞独立稳定性准则，研究了两种控制器设计方法：一是状态反馈控制策略，通过设计一个状态反馈矩阵，使得系统在存在时滞的情况下仍然能够保持稳定，并满足H∞性能指标。二是引入模糊观测器的输出反馈控制，这种方法不仅考虑了系统的状态信息，还利用了观测器估计的输出信息，提高了控制效果。 为了确保控制器的存在性和有效性，论文依赖于线性矩阵不等式（LMIs）的理论，这是一种广泛应用在控制理论中的工具，它提供了一种数学方法来检验线性系统的稳定性以及控制器的设计条件。作者给出了一套充分条件，当这些LMIs有可行解时，就意味着设计的H∞控制器是存在的。 通过具体的仿真例子，作者验证了所提出的控制方法的有效性，证明了在实际应用中，设计的模糊控制器可以有效地改善时滞系统的行为，提高其动态性能，并且在面对不确定性时展现出良好的抗扰动能力。 这篇论文的研究对于理解和设计非线性时滞系统具有重要意义，特别是在模糊控制系统领域，因为它展示了如何结合模糊逻辑和先进的控制理论，如H∞控制，来处理复杂动态系统中的时滞问题。此外，论文的工作也为其他研究人员在设计高鲁棒性的控制系统提供了实用的理论支持和技术指导。