基于多步差分的区间二型离散T-S模糊系统的控制器综合

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由于区间二型模糊集合能够降低计算复杂性以及处理参数不确定性,故它被广泛应用于工业领域。随着研究对象复杂程度的增加,设计满足实际生产所需的各种性能指标的控制器具有极其重要的意义和价值。本文以区间二型离散T-S模糊系统为对象,研究了系统的状态反馈控制以及广义耗散控制问题。研究内容主要包含以下三个方面:第一部分:研究了一类具有范数有界不确定性的区间二型离散模糊系统的控制器设计问题。首先,选取二次型Lyapunov函数,使用多步差分的方法并结合矩阵不等式放缩技巧,推导出使闭环模糊系统全局渐近稳定的充分条件。在此基础上,通过引入辅助矩阵,进一步降低了控制器设计的保守性。最后,通过实例验证了该方案的有效性。第二部分:针对一类具有线性分式不确定性的区间二型离散T-S模糊系统,使用多步差分的方法对系统进行状态反馈控制器设计。首先,基于非单调Lyapunov方法,选取非二次Lyapunov函数,结合不等式放缩和矩阵分解技巧,推导出使系统在控制器作用下全局渐近稳定的充分条件。在此基础上,通过引入辅助矩阵,降低了控制器设计的保守性。最后,通过两个数值实例验证了该方法的有效性。第三部分:研究了一类具有隶属函数不匹配的区间二型离散T-S模糊系统的广义耗散控制问题。首先,基于Lyapunov稳定性理论,利用不等式放缩和矩阵变量替换技巧,推导出使系统渐近稳定且满足系统广义耗散性能的充分条件。在此基础上,利用模糊基函数的性质引入松弛矩阵,降低控制器设计的保守性。最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。
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