考虑时域硬约束的T-S模糊系统最优控制

吉林大学学报(工学版)

考虑时域硬约束的T-S模糊系统最优控制

高兴泉^1,2, 马苗苗¹，陈虹¹

1.吉林大学通信工程学院，长春 130022； 2.吉林化工学院, 吉林省吉林市 132022

收稿日期:2006-04-11 修回日期:2006-07-10 出版日期:2007-05-01 发布日期:2007-05-01
通讯作者: 陈虹

Optimal control for T-S fuzzy systems with time domain hard constraints

Gao Xing-quan^1,2, Ma Miao-miao¹, Chen Hong¹

1.College of Communication Engineering, Jilin University,Changchun 130022,China; 2.Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin 132022, China

Received:2006-04-11 Revised:2006-07-10 Online:2007-05-01 Published:2007-05-01
Contact: Chen Hong

摘要/Abstract

摘要： 针对带有时域硬约束（控制输入约束和状态约束）的T-S模糊系统，提出了一种基于状态反馈的优化控制算法。在系统初始状态小于某个界的情况下，将性能输出的能量作为优化的性能指标，通过最小化系统的不变椭圆域来实现系统优化控制，同时得到依赖于该不变域的满足时域硬约束的充分条件。该多目标控制问题最后归结为求解在一组非线性不等式约束条件下的优化问题，本文给出了该优化问题的解决方法，并分析了该方法的可行性。在倒立摆系统中应用的仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词: 自动控制技术, T-S模糊系统, 时域硬约束, 最优控制, 非线性矩阵不等式

Abstract: An optimal control algorithm for T-S fuzzy systems with time domain hard constraints including control input constraints and state constraints was proposed, in which the output energy was chosen as performance function with the initial state under a bound. This algorithm was realized by minimizing the invariant ellipsoid of the closed loop system. Some sufficient conditions dependent on the invariant set for the satisfaction of the time domain hard constraints were also derived. The multi-objective design was finally deduced to solve an optimization problem with a set of nonlinear matrix inequalities. The solution for this problem was given, and the feasibility of this scheme was discussed. Simulation results for the application in inverted pendulum validate this control algorithm.

Key words: automatic control technology, T-S fuzzy systems, timedomain hard constraints, optimal control, nonlinear matrix inequalities

中图分类号:

TP273

高兴泉, 马苗苗，陈虹 . 考虑时域硬约束的T-S模糊系统最优控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(03): 640-0645.

Gao Xing-quan, Ma Miao-miao, Chen Hong . Optimal control for T-S fuzzy systems with time domain hard constraints[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(03): 640-0645.

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[1]	顾万里,王萍,胡云峰,蔡硕,陈虹. 具有H_∞性能的轮式移动机器人非线性控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1811-1819.
[2]	李战东,陶建国,罗阳,孙浩,丁亮,邓宗全. 核电水池推力附着机器人系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1820-1826.
[3]	赵爽,沈继红,张刘,赵晗,陈柯帆. 微细电火花加工表面粗糙度快速高斯评定[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1838-1843.
[4]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[5]	闫冬梅, 钟辉, 任丽莉, 王若琳, 李红梅. 具有区间时变时滞的线性系统稳定性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1556-1562.
[6]	张茹斌, 占礼葵, 彭伟, 孙少明, 刘骏富, 任雷. 心肺功能评估训练系统的恒功率控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1184-1190.
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[8]	田彦涛, 张宇, 王晓玉, 陈华. 基于平方根无迹卡尔曼滤波算法的电动汽车质心侧偏角估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 845-852.
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[10]	王林, 王洪光, 宋屹峰, 潘新安, 张宏志. 输电线路悬垂绝缘子清扫机器人行为规划[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 518-525.
[11]	胡云峰, 王长勇, 于树友, 孙鹏远, 陈虹. 缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 236-244.
[12]	朱枫, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 张士涛. 基于强跟踪卡尔曼滤波的陀螺信号处理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1868-1875.
[13]	晋超琼, 张葆, 李贤涛, 申帅, 朱枫. 基于扰动观测器的光电稳定平台摩擦补偿策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1876-1885.
[14]	冯建鑫. 具有测量时滞的不确定系统的递推鲁棒滤波[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1561-1567.
[15]	许金凯, 王煜天, 张世忠. 驱动冗余重型并联机构的动力学性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1138-1143.

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