非線性系統(tǒng)的脈沖模糊建模及其穩(wěn)定性.pdf

1、由于模糊控制技術(shù)具有控制器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、適用許多非線性系統(tǒng)和魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)，從20世紀(jì)80年代以來(lái)，在理論和工程實(shí)踐方面獲得了很大的發(fā)展。在模糊控制技術(shù)之中，最常用的模糊控制模型是Takagi-Sugeno(T-S)模型。在該模型框架下，模糊系統(tǒng)的控制歸結(jié)為常微分方程的穩(wěn)定性問(wèn)題。然而，對(duì)具有脈沖影響的系統(tǒng)，如復(fù)雜的工程控制系統(tǒng)、生物學(xué)系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等，直接使用T-S模型將存在較大問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兊臄?shù)學(xué)模型是脈沖微分方程。同時(shí)，脈沖控制技

2、術(shù)由于容易實(shí)現(xiàn)且成本低廉，已在力學(xué)系統(tǒng)和航天器最優(yōu)控制以及混沌控制、保密通訊、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。但是，把這些脈沖控制技術(shù)引入到由模糊系統(tǒng)表示的復(fù)雜系統(tǒng)目前還處于萌芽階段。 因此，本論文通過(guò)脈沖技術(shù)發(fā)展了傳統(tǒng)的T-S模型，建立了脈沖模糊系統(tǒng)模型，使得T-S模糊模型具有更為廣泛的適用性。所建立的脈沖模糊系統(tǒng)模型的局部系統(tǒng)是一個(gè)脈沖線性系統(tǒng)，這是脈沖模糊模型與傳統(tǒng)的T-S模型最大的區(qū)別。這樣，就可以利用脈沖控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

3、模糊系統(tǒng)的控制，而且還可以推廣現(xiàn)有T-S模型。在此基礎(chǔ)上，本論文通過(guò)去模糊化技術(shù)，把脈沖模糊系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)化為脈沖微分方程。從而，論文采用了脈沖微分方程的基本原理和Lyapunov穩(wěn)定性理論，研究這類脈沖模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性，以及時(shí)滯系統(tǒng)和不確定性系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。論文還研究了在脈沖作用下模糊混沌系統(tǒng)的控制和同步問(wèn)題，并討論不同類型驅(qū)動(dòng)信號(hào)下的混沌同步控制問(wèn)題。通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的研究，得到了脈沖控制在具有周期切換混沌系統(tǒng)中的穩(wěn)定控制、完全

4、同步、時(shí)滯同步的充分條件。以及脈沖模糊系統(tǒng)的一般穩(wěn)定性結(jié)果，對(duì)該問(wèn)題的討論又分為了只有脈沖輸入的控制和既有脈沖控制輸入又有狀態(tài)輸入的混合控制。由于混沌研究是非線性系統(tǒng)的中心內(nèi)容，所以論文把所建立的脈沖模糊模型運(yùn)用于混沌的控制與同步問(wèn)題，得到了相應(yīng)的研究結(jié)果。時(shí)滯和不確定性是非線性系統(tǒng)不穩(wěn)定的重要根源，所以本論文把脈沖模糊系統(tǒng)模型進(jìn)一步擴(kuò)展到了不確定性和含有時(shí)滯的非線性系統(tǒng)，獲得了不確定時(shí)滯非線性系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定的各種充分條件。 總