科技成果

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成果名称: 模糊控制系统的可达集分析与广义H2控制

成果登记号: 9612019J0019

第一完成单位: 延安大学

联 系 人: 王海洋

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 电子信息

应用行业: 信息传输、软件和信息技术服务业

成果简介:

由于现代工业和科学技术的发展,我们所面临的非线性控制系统越来越复杂,并且要达到的性能指标也越来越多。因此,找到优秀的建模系统是控制学科的研究热点问题之一。基于T-S模糊线性系统,T-S模糊双线性系统,奇异系统等模型是国内外学者研究非线性系统的最主要也是最常用的方法。另一方面,动态系统的可达集是指在有界扰动输入下,从初始状态出发,能够到达的所有状态的集合。通过分析系统的可达集,既可以确保系统的安全性,也可以验证系统的状态不会到达不期望的区域,即如果系统的可达集与不安全的状态集合没有交集,系统的安全性就得能够保证。该方法克服也基于仿真技术验证系统安全性的不足。广义H2控制是现代控制理论的主要分支,具有对可测噪音和随机干扰有效处理的性能,对其研究具有一定的现实意义。

本项目主要采用模糊线性系统,模糊双线性系统,模糊时滞系统,奇异系统对一类复杂非线性系统进行建模,基于分段李雅普诺夫稳定性理论,模糊李雅普诺夫稳定性理论,考虑时滞和外部干扰对系统的影响,设计状态反馈控制器,动态输出反馈控制器,对系统的可达集分析以及广义H2稳定等问题进行了深入的研究,得到了一系列高水平的研究成果。这一研究不但具有重要的学术价值,而且必将对本学科的发展具有重要的推动作用。 

取得的创新性成果:

(1)利用T-S模糊线性、双线性模型和奇异系统对带工业控制问题中的复杂非线性系统进行建模,充分考虑建模误差对原始非线性系统的影响,并结合自适应控制,使这种影响降低甚至消除,以达到更好的控制效果。

(2)基于模糊李雅普诺夫稳定性理论,在正常系统的可达集分析基础上,进一步把可达集相关定理推广到奇异系统,得到离散时间奇异系统和离散时间奇异时滞系统的可达集充分性条件。该项目组对奇异系统的可达集研究属于国内领先。

(3)基于分段Lyapunov-Krasovskii (L-K) 泛函稳定性理论,Reciprocally convex combination方法、时滞分割、Jensen不等式、自由权值矩阵技术等方法,设计模糊双线性观测器,研究了T-S模糊双线性时滞系统的广义H2稳定问题.

自从立项以来,在国际国内著名控制类期刊、会议上发表文章21篇,SCI检索3篇,核心14篇,国际会议论文2篇,国内会议论文2篇。