模糊H_∞控制：网络T-S模型非线性系统冗余通道下的可靠性增强

本文是一篇研究论文，标题为"带有冗余通道的基于网络TS模型的非线性系统的模糊H∞控制"，发表于20XX年，作者是来自黑龙江大学电子工程学院自动化系的李秀英（Member, IEEE）、鲍俊（Department of Automation）和孙书丽（Senior Member, IEEE）。该研究关注的是在网络环境中非线性系统的控制问题，特别是采用Takagi-Sugeno (T-S) 模型来描述这类系统。 在现代工业控制系统中，网络化非线性系统由于其广泛的应用，如自动化、机器人技术以及智能交通等领域，对控制性能的要求越来越高。然而，实际操作中，传感器测量信号可能通过不稳定的通信网络传输，这可能导致数据丢失或饱和，进而影响系统的可靠性和稳定性。为了提高通信可靠性，研究者考虑在传感器层面引入冗余通道，以减少因数据包丢失带来的负面影响。 论文的核心内容主要集中在如何设计一个模糊H∞控制器，这是一种在不确定和噪声环境下提供优良性能的控制器设计方法。H∞控制理论在此被用于保证系统在面临网络通信故障时仍能保持一定的性能水平，即最小化输出信号的均方根值，从而实现鲁棒控制。通过利用Lyapunov稳定性理论，研究者建立了一套充分条件，这些条件确保了在存在冗余通道的网络条件下，能够找到满足需求的模糊控制器设计。 具体来说，论文的贡献可能包括： 1. **冗余通道设计**：提出了一种传感器冗余策略，旨在增强系统对网络通信故障的抵抗力，确保关键信息的连续性和完整性。 2. **网络TS模型**：构建了基于T-S模型的非线性系统框架，考虑到网络环境中的不确定性因素，如数据丢包和传输延迟。 3. **模糊H∞控制**：结合模糊逻辑和H∞控制理论，设计出能够在传感器饱和和通信故障情况下依然保持稳定性的控制器。 4. **稳定性分析**：应用Lyapunov稳定性理论，为冗余通道下的网络控制系统提供了稳定性证明和设计指导。 5. **控制算法与实现**：提出了具体的设计步骤和算法，帮助工程师们将理论应用到实际系统中。 这篇论文对于理解如何在复杂的网络环境中实现非线性系统的可靠控制具有重要的理论价值和实践意义，为未来相关领域的研究和应用奠定了坚实的基础。