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非线性时滞系统的稳定性分析和控制是当今控制科学领域的一个前沿课题和研究热点。本论文基于T-S模糊模型,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,对不确定非线性时滞系统的模糊鲁棒控制进行了研究,论文的主要研究工作主要包括以下三个方面:
(1)研究了一类T-S模糊不确定时滞系统的时滞相关稳定性问题。首先,在Lyapunov-Krasovskii泛函导数中引入自由权矩阵,采用Lyapunov稳定性定理,获得模糊自治系统时滞相关稳定性判据。然后,在稳定性分析基础上,得到新的模糊控制器存在的充分条件及基于LMI的设计方法。由于在证明过程中没有利用Park或Moon不等式进行不等式放大,因此新方法具有更低的保守性。此外,结果不但适用于时滞变化率小于1的情形,而且适用于大于等于1的情形,因此适用范围更广。
(2)基于自由权矩阵研究了一类T-S模糊不确定时滞系统的时滞相关H<,∞>控制问题。首先,基于自由权矩阵及Lyapunov稳定性方法,提出了新的时滞相关鲁棒稳定性判据。该判据与现有判据相比,具有更低的保守性。在此基础上,给出了新的用非线性矩阵不等式表示的状态反馈H<,∞>模糊控制器存在的充分条件,采用参数设定方法并利用Schur补引理,把非线性矩阵不等式条件转换成线性矩阵不等式条件。
(3)研究了一类T-S模糊不确定时滞系统的鲁棒非脆弱控制问题。对于模糊控制器增益具有加性摄动、乘性摄动两种情况,基于自由权矩阵和Lyapunov稳定性理论,分别给出了系统的模糊非脆弱控制控制器存在的充分条件及基于LMI的设计方法。