發(fā)布時(shí)間：2017-06-08 22:02

  本文關(guān)鍵詞：非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制問(wèn)題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐步改進(jìn)和迅速發(fā)展,控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合拓展逐步形成了現(xiàn)今頗具研究?jī)r(jià)值的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。由于具有布線簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)靈活、易于安裝和維護(hù)、易擴(kuò)展等特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)已在工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用�，F(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)大都是非線性系統(tǒng),Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型能夠?qū)⒎蔷�性系統(tǒng)分割為一系列線性子系統(tǒng)模型,然后利用隸屬函數(shù)加權(quán)求和逼近原系統(tǒng)。T-S模糊模型可以將已有的豐富的線性系統(tǒng)理論用于非線性系統(tǒng)的研究,成為了非線性系統(tǒng)向線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的橋梁,深得科研人員的青睞。目前已有諸多基于T-S模糊模型的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的研究成果。然而,由于現(xiàn)有T-S模糊模型是基于一型模糊集合理論,對(duì)不確定性描述能力差,設(shè)計(jì)結(jié)果仍有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。區(qū)間二型模糊集合理論是二型模糊集合理論的簡(jiǎn)化,能夠充分描述系統(tǒng)中的不確定性。本論文將結(jié)合區(qū)間二型模糊集合理論與T-S模糊模型,對(duì)不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)進(jìn)行如下研究：第二章在區(qū)間二型模糊模型框架下研究了不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)隨機(jī)丟失的狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。在控制設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮數(shù)據(jù)隨機(jī)丟失現(xiàn)象。利用上下界隸屬函數(shù)和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)構(gòu)造實(shí)際隸屬函數(shù),進(jìn)而描述系統(tǒng)中的參數(shù)不確定。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)新穎的狀態(tài)反饋控制器鎮(zhèn)定閉環(huán)系統(tǒng),保證閉環(huán)系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定并具有外部干擾抑制性能。此外,為增強(qiáng)控制器設(shè)計(jì)的靈活性,控制器模型不必和系統(tǒng)模型使用同樣的前件、模糊規(guī)則數(shù)和隸屬函數(shù)。第三章研究了一類不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)在通訊受限和參數(shù)不確定情形下的基于模糊觀測(cè)器的控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。利用區(qū)間二型T-S模糊模型對(duì)含有參數(shù)不確定的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)進(jìn)行建模,其中利用上下界隸屬函數(shù)對(duì)系統(tǒng)中的不確定性進(jìn)行描述�？紤]傳感器-觀測(cè)器以及控制器-執(zhí)行器通訊鏈路之間的數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。本文利用一種新穎的數(shù)據(jù)補(bǔ)償策略描述控制器-執(zhí)行器通訊鏈路。在前件不匹配的情形下進(jìn)行觀測(cè)器設(shè)計(jì),然后,利用觀測(cè)的狀態(tài)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。更進(jìn)一步,提出了基于模糊觀測(cè)器的控制器設(shè)計(jì)判定條件,保證閉環(huán)系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定且滿足給定的H∞性能指標(biāo)。第四章研究了一類離散的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的基于觀測(cè)器的跟蹤控制問(wèn)題,該系統(tǒng)存在參數(shù)不確定和狀態(tài)不可測(cè)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮了數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。本文利用區(qū)間二型T-S模糊模型對(duì)不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)建模,利用上下界隸屬函數(shù)描述系統(tǒng)中不確定參數(shù)。構(gòu)造了一個(gè)前件變量獨(dú)立的區(qū)間二型模糊觀測(cè)器估計(jì)系統(tǒng)中不可測(cè)的狀態(tài)變量,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一個(gè)區(qū)間二型模糊跟蹤控制器。更進(jìn)一步,本文提出了基于觀測(cè)器的跟蹤控制器設(shè)計(jì)的判定條件,保證閉環(huán)系統(tǒng)的H∞跟蹤性能。第五章基于區(qū)間二型模糊集合理論研究了一類非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的模糊濾波器設(shè)計(jì)問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮了兩個(gè)重要的因素,即數(shù)據(jù)隨機(jī)丟失和數(shù)據(jù)量化。利用上下界隸屬函數(shù)和權(quán)重系數(shù)構(gòu)造系統(tǒng)中的實(shí)際隸屬函數(shù),進(jìn)而有效地描述系統(tǒng)中的不確定參數(shù)。本文設(shè)計(jì)了一種新穎的模糊濾波器保證濾波誤差系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定且滿足給定的H∞性能指標(biāo)。此外,設(shè)計(jì)的濾波器不需要和系統(tǒng)模型使用相同的隸屬函數(shù)和模糊規(guī)則數(shù)。第六章在區(qū)間二型模糊模型框架下研究了一類參數(shù)不確定的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的基于濾波器的故障診斷問(wèn)題。分別利用伯努利隨機(jī)分布過(guò)程和對(duì)數(shù)量化器描述系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)隨機(jī)丟失和數(shù)據(jù)量化問(wèn)題。在區(qū)間二型T-S模糊模型框架下,利用上下界隸屬函數(shù)處理系統(tǒng)中的不確定參數(shù)。本文設(shè)計(jì)了一種新穎的區(qū)間二型故障診斷濾波器保證殘差系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定且能滿足給定的Hoo性能。值得指出的是,本文所提出的故障診斷濾波算法不需要和系統(tǒng)模型使用同樣的前件變量、模糊規(guī)則數(shù)以及隸屬函數(shù),從而增強(qiáng)故障診斷濾波器設(shè)計(jì)的靈活性。
【關(guān)鍵詞】：非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng) 區(qū)間二型T-S模糊模型 狀態(tài)反饋控制 觀測(cè)器設(shè)計(jì) 跟蹤控制 濾波 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：渤海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP13;TN713
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 主要符號(hào)13-14
• 1 緒論14-30
• 1.1 本課題的選題背景及研究意義14-15
• 1.2 Takagi-Sugeno模糊模型的發(fā)展現(xiàn)狀15-23
• 1.2.1 一型Takagi-Sugeno模糊模型的發(fā)展現(xiàn)狀15-19
• 1.2.2 區(qū)間二型Takagi-Sugeno模糊模型的發(fā)展現(xiàn)狀19-23
• 1.3 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀23-25
• 1.4 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)研究成果的不足及待研究的問(wèn)題25-27
• 1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容27-30
• 2 網(wǎng)絡(luò)通訊受限下不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制30-50
• 2.1 問(wèn)題描述30-35
• 2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析35-39
• 2.3 狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)39-41
• 2.4 仿真例子41-49
• 2.5 本章小結(jié)49-50
• 3 前件不可測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)輸出反饋控制50-70
• 3.1 問(wèn)題描述50-55
• 3.2 穩(wěn)定性分析55-58
• 3.3 輸出反饋控制器設(shè)計(jì)58-59
• 3.4 仿真例子59-68
• 3.5 本章小結(jié)68-70
• 4 不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的輸出跟蹤控制70-86
• 4.1 問(wèn)題描述70-76
• 4.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析76-79
• 4.3 跟蹤控制器設(shè)計(jì)79-80
• 4.4 仿真例子80-85
• 4.5 本章小結(jié)85-86
• 5 通訊網(wǎng)絡(luò)受限下不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的濾波器設(shè)計(jì)86-104
• 5.1 問(wèn)題描述86-91
• 5.2 濾波誤差系統(tǒng)性能分析91-95
• 5.3 區(qū)間二型模糊濾波器設(shè)計(jì)95-97
• 5.4 仿真例子97-103
• 5.5 本章小結(jié)103-104
• 6 通訊受限下不確定非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的故障診斷104-122
• 6.1 問(wèn)題描述104-110
• 6.2 殘差系統(tǒng)性能分析110-114
• 6.3 區(qū)間二型模糊故障診斷濾波器設(shè)計(jì)114-116
• 6.4 仿真例子116-121
• 6.5 本章小結(jié)121-122
• 總結(jié)與展望122-124
• 參考文獻(xiàn)124-132
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文132-134
• 致謝134

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