文档介绍：号代 10701 号学 1033121080
分类号 O231 级密公开
题( 中、英文) 目基于 T-S 模糊模型的分数阶系统的鲁棒控制与分析
Robust Control and Analysis of Fractional Order Systems
based on T-S Fuzzy Models
作者姓名林荣指导教师姓名、职务李俊民教授
学科门类工学学科、专业系统工程
提交论文日期二○一三年二月
西安电子科技大学
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摘要
分数阶系统的稳定性分析和控制器设计问题已经成为了一个热点研究方向。
在许多现实物理对象中,一般都存在着各种的非线性、不确定的结构,然而它们
对整个系统的稳定性以及稳定化都能产生重要的影响,所以研究不确定非线性分
数阶系统具有重要理论意义和广泛应用价值。
在本文中,研究了三类基于 Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的分数阶系统的鲁棒
稳定性和稳定化问题。应用线性矩阵不等式的相关知识,针对各个系统不同类型
的参数,分别进行了稳定性分析并且给出了控制器的设计方法,得到了一些新成
果。
本文的主要工作概括如下:
第一,针对一类分数阶区间系统给出了 T-S 模糊模型的参数化新模型,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,并通过求解一系列线性
矩阵不等式(LMI)给出控制器增益,最后,给出的两个仿真例子验证了该方法在确
保分数阶区间系统的渐近稳定性和设计稳定化控制器上是有效和创新的。
第二,针对一类分数阶 T-S 模糊系统的静态输出反馈控制问题,使用并行分
布补偿算法(PDC)设计模糊控制器,得到了静态输出反馈模糊控制系统满足渐近
稳定的充分条件,通过仿真例子验证了该方法的有效性和可行性。
第三,研究了一类基于 T-S 模糊模型的不确定参数的分数阶系统的鲁棒稳定
控制问题,其中分数阶阶次和该模型的其它参数有着耦合关系。首先是进行了鲁
棒稳定性的分析与控制,然后应用线性矩阵不等式(LMI)给出了使这类系统渐近稳
定的控制器设计方法。最后通过仿真例子验证了相应结论的可行性和有效性。
关键词: T-S 模糊模型分数阶时不变
静态输出反馈线性矩阵不等式
Caputo 分数阶导数并行分布补偿算法
Abstract
The research of robust stability and controller design for fractional order systems
has e a hot issue. Most physical systems always contain various nonlinear
uncertainties, which are import for the robust stability analysis and controller design.
So research on this kind of fractional-order system has a profound significance and a
strong practical background.
In this paper, we research three kinds of problems of the robust stability and
stabilization for fractional order systems based on Takagi-Sugeno fuzzy model. At last,