新型自主构架模糊控制器设计：应对非仿射非线性系统

"非仿射非线性系统的自主构架模糊控制器" 本文主要探讨了一种应用于SISO（单输入单输出）非仿射非线性系统的新型自主构架模糊控制器设计方法。该控制器由鲁棒控制器和自主构架模糊系统两部分组成，旨在解决非线性系统中的不确定性问题。 首先，非仿射非线性系统是指那些无法通过简单的仿射变换表示的系统，这类系统的控制通常具有挑战性，因为它们的行为难以用线性模型精确描述。在这样的系统中，传统的控制策略可能无法有效工作，因此需要开发更复杂的控制方案。 其次，提出的自主构架模糊控制器采用了自适应的模糊逻辑系统。初始时，模糊系统仅包含一条规则，随后基于系统误差和ε完备性准则逐步增加规则和隶属函数。ε完备性是模糊逻辑系统中的一种概念，用于衡量系统对所有可能输入的覆盖程度。通过这种方式，模糊系统能够根据需要动态调整其结构，逐步逼近非线性系统中的不确定性和非线性特性。 模糊系统的规则增加是基于系统误差的反馈，当误差达到一定阈值时，系统会自动添加新的规则以改进控制性能。同时，为了限制规则的数量以适应实际计算能力，引入了替换隶属函数机制。这种方法允许在不显著牺牲控制性能的情况下，保持系统的可管理性。 此外，模糊系统利用“伪模糊输出”法初始化新增规则的后件，这是一种处理模糊逻辑系统输出的方法，可以有效地将模糊输出转换为实数输出，以便与控制系统其他部分进行交互。 通过理论分析，作者证明了采用这种控制器的系统具有稳定性，这意味着在给定的条件下，系统状态将收敛到期望的稳定状态。理论分析的严谨性是保证控制策略有效性的关键。 最后，通过理论仿真和半实物仿真实验，验证了所提方法在实际应用中的有效性。半实物仿真通常涉及在实际硬件环境中的测试，以评估控制策略在真实世界的性能，这是理论验证的重要补充。 总结来说，这篇论文介绍了一种创新的模糊控制方法，它能适应非仿射非线性系统的复杂性，并通过动态调整自身结构来逼近不确定性。这种控制器不仅理论上可行，而且在实验中也表现出良好的性能，为非线性系统控制提供了一个有前景的解决方案。