文档介绍：代号 10701 学号 1004121856
分类号 O231密级公开
题(中、英文)目基于 T-S 模糊模型的非线性系统自适应控制
Adaptive Control of Nonlinear Systems Based on
T-S Fuzzy Model
作者姓名石乃征指导教师姓名、职务李俊民教授
学科门类理学学科、专业运筹学与控制论
提交论文日期二○一三年二月
西安电子科技大学
学位论文创新性声明
秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在
,除了文中特别加以标
注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成
果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的

明并表示了谢意.
申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任.
本人签名: 日期
西安电子科技大学
关于论文使用授权的说明
本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究

留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内
容,可以允许采用影印、,毕业后
结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学.
本人签名: 日期
导师签名: 日期
摘要
传统的控制理论对于精确系统具有强而有力的控制能力,但对于过于复杂或
难以精确描述的系统,效果却不理想。模糊控制理论作为智能控制理论的重要分
支之一,它相对于传统的控制最大的优势是针对各类具有强耦合、非线性、不确
定性、时变的多变量复杂非线性系统具有良好的控制效果,并在各个控制领域中
得到了广泛的应用。因此,可以考虑利用模糊控制理论来处理上述控制问题。
本文分别基于 T-S 模糊双线性模型和 T-S 模糊双曲正切模型,根据 Lyapunov
稳定性理论、自适应控制理论,结合线性矩阵不等式(LMI),Schur 补定理等相关
知识,对模糊系统建模、稳定性分析及控制器设计进行深入研究,并在已有的基
础之上推广了一些新的成果。
主要工作概括如下:
第一,针对复杂的非线性系统,通过多输入 T-S 模糊双线性模型来描述非线
性系统,首先在不考虑建模误差的情况下,运用并行分布补偿算法(PDC)和线性矩
阵不等式(LMI)的方法来设计状态反馈控制器,并且在 Lyapunov 渐近稳定意义下
给出系统在衰减速率α下全局渐近稳定的充分条件。再次,考虑建模误差的情况
下,利用自适应的方法来降低建模误差对系统性能的影响,改善了闭环系统的性
能,最后,通过仿真例子验证方法的有效性和可行性。
第二,考虑到模糊模型和实际系统之间的逼近误差,将用一个模糊逼近器去
逼近误差函数。基于 T-S 模糊双线性模型设计的控制器有两部分组成,一部分通
过求解 LMIs 得到(固定部分),另一部分通过模糊逼近器得到,并且相应参数通
过自适应律来调整。所提出的控制器能够保证所有信号的有界性,并且以速率η指
数收敛。最后通过两个例子来说明所提方法的有效性和可行性。
第三,针对一类非线性系统,通过 T-S 模糊双曲正切模型近似逼近非线性系
统,首先在不考虑建模误差的情况下,运用并行分布补偿算法(PDC)设计模糊控制
器,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出系统渐近稳定的充分条件。继而考虑建模
误差并利用自适应控制的方法降低建模误差对系统的影响,改善了闭环系统的性
能。最后,通过仿真来说明所提方法的有效性和可行性。
关键词:并行分布补偿算法(PDC) T-S 模糊双线性模型线性矩阵不等式(LMI)
模糊控制模糊双曲正切模型(FHM) Lyapunov 稳定性理论自适应
控制
Abstract
Classical control theory has great effect on those accurate systems, but the effect on
complex systems and the ones that can not be described exactly are not satisfactory.
Compared with classical control systems, fuzzy control as an important branch of the
intelligent control, its gre