自适应模糊控制的综述
模糊控制系统的自适应性
模糊控制系统的自适应性在探讨模糊控制系统的自适应性时，我们深入了解了这一领域中的关键概念和技术。
模糊控制系统是一种基于模糊逻辑的控制系统，能够处理模糊性和不确定性，并且能够适应系统动态变化的能力。
自适应性是指系统具备自我调整和适应环境变化的能力。
在模糊控制系统中，自适应性是至关重要的，因为它允许系统根据外部环境的变化自行调整其控制行为，以保持系统的稳定性和性能。
模糊控制系统的自适应性体现在以下几个方面：1. **参数自适应**：模糊控制系统可以根据系统的工作状态和性能要求自适应地调整模糊控制器的参数。
这意味着系统能够自动调整模糊控制器中的隶属函数、模糊规则库或输出的缩放因子，以适应不同的工作环境和需求。
2. **环境响应**：自适应模糊控制系统可以感知环境变化并相应地调整其控制策略。
例如，在一个温室控制系统中，模糊控制器能够根据温度、湿度等环境参数的变化，自适应地调整植物生长所需的温度和湿度条件。
3. **鲁棒性**：模糊控制系统的自适应性也表现在其对干扰和噪声的抵抗能力上。
它可以自动调整控制策略以应对外部干扰，保持系统的稳定性和性能。
实现模糊控制系统的自适应性通常依赖于以下技术和方法：- **自适应控制算法**：采用神经网络、遗传算法或模糊神经网络等技术，实现模糊控制系统参数的自适应调整。
- **模糊建模与识别**：通过模糊建模和识别方法，实现对系统动态特性和工作环境的实时感知，以便系统自适应地调整。
- **参数估计和优化**：利用参数估计和优化算法，提高模糊控制系统的性能，确保其在动态环境下的稳定性和鲁棒性。
在工业控制、智能交通、机器人技术等领域，模糊控制系统的自适应性被广泛应用。
它能够有效处理那些难以用精确数学模型描述的系统，并在不确定性环境中展现出良好的控制能力。
总之，模糊控制系统的自适应性是其关键特征之一，使得系统能够灵活应对复杂、动态的控制环境，并取得更好的控制效果和稳定性。
随着技术的不断发展，对模糊控制系统自适应性的研究和应用也将不断深入，为各个领域的自动控制带来更多的可能性和前景。
控制理论中的自适应控制与模糊控制
控制理论中的自适应控制与模糊控制自适应控制与模糊控制是控制理论中的两种重要方法，它们都具有适应性和鲁棒性，并且在不同的工程领域中广泛应用。
本文将分别介绍自适应控制和模糊控制的原理和应用，并比较它们的优缺点。
1. 自适应控制自适应控制是一种实时调节控制器参数的方法，以实现对系统模型和动态特性的跟踪和适应。
自适应控制的基本原理是通过不断观察和检测系统的输入和输出，根据误差的大小来调整控制器的参数，从而实现对系统的控制。
自适应控制的核心是自适应算法，常用的自适应算法有最小均方（LMS）算法、普罗弗洛夫诺夫（P-N）算法等。
通过这些算法，控制系统能够根据实时的输入输出信息，对控制器的参数进行在线调整，从而实现对未知或变化的系统模型的自适应控制。
自适应控制具有以下优点：- 可适应性强：自适应控制能够根据实时的系统输入输出信息调整控制器参数，适应不同的系统模型和工作条件。
- 鲁棒性好：自适应控制对于系统参数的不确定性和变化有很好的鲁棒性，能够有效应对系统参数的变化和干扰。
然而，自适应控制也存在以下缺点：- 算法设计复杂：自适应控制的算法设计和调试较为复杂，通常需要深入了解系统模型和控制理论。
- 需要大量计算资源：自适应控制需要实时处理系统的输入输出信息，并进行参数调整，因此需要较大的计算资源和实时性能。
2. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它通过建立模糊规则和模糊推理来实现对非精确或模糊信息的处理和控制。
模糊控制的核心是模糊推理机制，通过将输入量和输出量模糊化，使用模糊规则进行推理和控制。
模糊控制的优点包括：- 不需要准确的数学模型：模糊控制可以处理非精确、模糊的输入输出信息，对于某些复杂系统，很难建立准确的数学模型，而模糊控制能够处理这种模糊性。
- 鲁棒性好：模糊控制对于系统参数的变化和干扰有较好的鲁棒性，能够在一定程度上应对不确定性和噪声的干扰。
然而，模糊控制也存在以下缺点：- 规则设计困难：模糊控制的性能很大程度上依赖于设计合理的模糊规则，而模糊规则的设计需要充分的专业知识和经验。
自适应控制论文综述
自适应控制系统综述摘要：本文首先介绍了自动控制的基本理论及其发展阶段，然后提出自适应控制系统，详细介绍了自适应控制系统的特点。
最后描述的是自适应控在神经网络的应用和存在的问题。
关键字：自适应控制神经网络一、引言1.1控制系统的定义自动控制原理是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器，设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
在不同的控制系统中，可能具有各种不同的系统结构、被控对象，并且其复杂程度和环境条件也会各不相同，但他们都具有同样的控制目地：都是为了使系统的状态或者运动轨迹符合某一个预定的功能性能要求。
其中，被控对象的运动状态或者运动轨迹称为被控过程。
被控过程不仅与被控系统本身有关，还与对象所处的环境有关。
控制理论中将控制系统定义为由被控系统及其控制器组成的整体成为控制系统。
1.2控制理论的发展阶段控制理论发展主要分为三个阶段：一：20世纪40年代末-50年代的经典控制理论时期，着重解决单输入单输出系统的控制问题，主要数学工具是微分方程、拉氏变换、传递函数；主要方法是时域法、频域法、根轨迹法；主要问题是系统的稳、准、快。
二：20世纪60年代的现代控制理论时期，着重解决多输入多输出系统的控制问题，主要数学工具是以此为峰方程组、矩阵论、状态空间法主要方法是变分法、极大值原理、动态规划理论；重点是最优控制、随即控制、自适应控制；核心控制装置是电子计算机。
三：20世纪70年代之后的先进控制理时期，先进控制理论是现代控制理论的发展和延伸。
先进控制理论内容丰富、涵盖面最广，包括自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、人工神经网络控制等。
二、自适应控制系统2.1自适应控制的简介在反馈控制和最优控制中，都假定被控对象或过程的数学模型是已知的，并且具有线性定常的特性。
实际上在许多工程中，被控对象或过程的数学模型事先是难以确定的，即使在某一条件下被确定了的数学模型，在工况和条件改变了以后，其动态参数乃至于模型的结构仍然经常发生变化。
模糊自适应控制资料
随着社会经济的迅速发展，水对人们生活与工业生产的影响越来越重要，尤其是近几年，随着居民生活水平的显著提高和城市化进程的加快，居民生活用水和工业用水增长幅度加大，原有的供水系统已经不能满足人们的需求。
为了保证正常的供水，这里应用自适应模糊控制技术，实现对水箱水位的自动控制。
液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。
在工业生产中，尤其是石油、化工、冶金生产中经常会遇到液位控制的问题，被控对象往往具有是大惯性、非线性、滞后的动态特性，如石油化工过程中的精馏塔的液位控制、钢水化学反应堆、流体传输设备等。
这些对象的工作特性比较复杂，很难用或不可能用解析方法得到精确的动态数学模型，它们的动态特性大多为非线性，时间常数和滞后都较大，如果近似地采用局部线性化和变滞后为惯性的方法，控制精度不能保证，甚至会出现不稳定的情况，由于被控对象的非线性、时变性和随机干扰的影响，造成模糊规则粗糙不够完善，因此采用自适应控制，可以在控制过程中使模糊控制参数自动的调整、修改、完善。
本系统采用自适应模糊控制来实现对液位的控制，此算法稍加改进，也可应用于工业生产中对于压力、温度、流量的控制。
模糊自适应控制器可以根据系统的运行状态获取过程状态的连续信息，通过在线辨识和修正过程的模糊模型，从中获得所需要的模糊控制规则，实现在线模糊控制规则的自学习，自动调整模糊控制器的参数，以便适应环境条件或过程参数的变化以及由于人的经验获得模糊控制规则的主观性和局限性，使系统大大提高适应能力，获得较强的鲁棒性，维持控制系统所要求的性能准则。
为了解决“模糊性”事物或系统产生的不确定性问题，提出了模糊控制方法。
模糊控制方法与传统定量控制方法的本质区别为：①用语言变量代替数学变量；②用模糊条件语句描述变量间的关系；③用模糊算法描述系统复杂关系；④在设计中，通常先依据经验确定模糊控制器参数，然后按照实际情况进行详细调整。
凡是能自动地对模糊控制规则进行调整、修正和完善，使其控制系统性能不断改善直至使系统的输出特性达到既定精度为止的模糊控制器都统称为自适应模糊控制器。
模糊控制综述
模糊控制综述综述：模糊控制与传统的控制方法相比，不依赖于精确的数学模型，尤其适合于非线性、时变及时滞系统的控制。
本文首先简要描述了模糊控制的产生背景及其发展过程，并介绍了模糊集合理论及其基本运算。
最后阐述了模糊控制需要解决的问题，并对今后的研究方向进行了展望。
关键词：模糊控制，模糊集合1 引言1.1 模糊控制诞生的背景20世纪中叶以来，在科学技术和工业生产的发展过程中，自动控制理论与技术发挥了巨大的作用，并取得了巨大成就，是现代高新技术的重要手段之一。
随着社会和生产的发展，对自动控制的响应速度、系统稳定性和适应能力有了更高的要求。
传统控制要求被控对象具有确定的、线性化数学模型，而实际被控对象都不同程度存在非线性、建模困难的特点，因此传统控制理论理论和技术难以甚至无法实现对此类过程进行准确的控制，控制研究领域面临新的控制要求的挑战。
2 模糊集合及其基本运算2.1模糊集合的概念定义：论域X上的模糊集合A是用其隶属函数来表征的。
隶属函数为一个映射μA：X→[0,1]。
对于x∈X，μA(x)称为x属于模糊集合A的隶属度，记X上模糊集合的全体为F(X)。
由此可见，模糊集合是经典集合概念的一种推广。
经典集合的特征函数只允许去0或1两个值，即一个元素要么不属于这个集合，要么属于这个集合，没有其他情况。
而模糊集合允许其隶属函数在区间[0,1]上任意取值，即给出了一个元素属于一个模糊集合的程度。
2.2隶属函数的类型与建立1. 隶属函数的类型模糊集合完全可以由其隶属函数来表征，除采用离散的有序数来描述隶属度函数外，更普遍和更方便的是采用定义在实数轴的函数公式来描述。
按照函数的曲线形状，大致可分为三角形，梯形，钟形三种隶属函数。
2. 隶属函数的确定尽管确定隶属函数的方法带有主观因素，但是必然要受到应用对象和应用环境等客观因素的制约。
因此，隶属函数的确定要遵循一定的基本原则，及隶属函数的确定带有主观性，但是同时应具有合理性。
模糊控制――文献综述【范本模板】
模糊控制――文献综述摘要模糊控制理论是以模糊数学为基础，用语言规则表示方法和先进的计算机技术,由模糊推理进行决策的一种高级控制策。
模糊控制作为以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制，它已成为目前实现智能控制的一种重要而又有效的形式尤其是模糊控制和神经网络、遗传算法及混沌理论等新学科的融合，正在显示出其巨大的应用潜力。
实质上模糊控制是一种非线性控制，从属于智能控制的范畴.模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论,又有着大量实际应用背景。
本文简单介绍了模糊控制的概念，模糊控制系统的组成，模糊控制的算法，其中包含模糊控制系统的原理、模糊控制器的分类及其设计元素。
最后以模糊PID复合控制在锅炉汽包水位控制中的应用说明模糊控制系统的整体设计过程，通过仿真证明了模糊控制显示出的优势。
1. 模糊控制的基本思想模糊控制是模糊集合理论中的一个重要方面，是以模糊集合化、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制,从线性控制到非线性控制的角度分类，模糊控制是一种非线性控制；从控制器的智能性看,模糊控制属于智能控制的范畴[1][2]。
模糊控制是建立在人类思维模糊性基础上的一种控制方式,模糊逻辑控制技术模仿人的思考方式接受不精确不完全信息来进行逻辑推理，用直觉经验和启发式思维进行工作，是能涵盖基于模型系统的技术。
它不需用精确的公式来表示传递函数或状态方程，而是利用具有模糊性的语言控制规则来描述控制过程。
控制规则通常是根据专家的经验得出的，所以模糊控制的基本思想就是利用计算机实现人的控制经验［3].2. 模糊控制系统的组成及结构分析摸糊控制系统是采用计算机控制技术构成的一种具有反馈通道的闭环结构的数字模糊控制系统。
智能性的模糊控制器是模糊控制系统的核心，一个模糊控制系统性能的优劣，主要取决于模糊控制器的结构，所采用的模糊控制规则、合成推理算法以及模糊决策的方法等因素[6] ［7］。
模糊控制系统组成原理如图1所示。
模糊控制系统的自适应性及稳定性分析
模糊控制系统的自适应性及稳定性分析第一章引言1.1 研究背景模糊控制系统是一种应用广泛且灵活的控制方法，用于处理复杂、非线性、模糊和不确定的系统。
它能够通过模糊推理和模糊逻辑来处理输入和输出之间的模糊关系，从而实现系统的自适应性。
然而，模糊控制系统的自适应性和稳定性是该领域的热点和难点问题，需要进行深入的研究和分析。
1.2 研究目的本文旨在分析模糊控制系统的自适应性及稳定性，探讨现有方法在解决这些问题上的局限性，并提出改进的方法和思路，以提高模糊控制系统的性能和稳定性。
第二章模糊控制系统的自适应性分析2.1 模糊控制系统的基本原理模糊控制系统由模糊化、规则库、模糊推理和去模糊化四个组成部分构成。
它通过将模糊规则映射到控制行为上，实现对输入输出的模糊处理和控制。
然而，传统的模糊控制系统在面对未知系统和参数变化时，往往难以自适应地调整控制策略，导致性能下降。
2.2 模糊控制系统的自适应方法为了提高模糊控制系统的自适应性，研究者们提出了许多方法。
其中一种常用的方法是基于模糊神经网络的自适应控制方法。
该方法将模糊控制系统与神经网络相结合，利用神经网络的学习能力来自动调整控制器的参数。
此外，还有一些模型参考自适应控制方法和基于遗传算法的自适应方法等。
2.3 模糊控制系统的自适应性分析虽然存在多种自适应方法，但是模糊控制系统的自适应性仍然存在一些问题。
首先，自适应方法通常需要大量的训练数据和计算资源，增加了计算复杂度和成本。
其次，自适应过程可能会受到系统噪声和不确定性的干扰，导致控制系统性能下降。
第三章模糊控制系统的稳定性分析3.1 模糊控制系统的稳定性定义模糊控制系统的稳定性是指系统在面对扰动和参数变化时，保持输出稳定且不产生不良反应的能力。
稳定性是一个重要的性能指标，关系到系统的安全性和可靠性。
3.2 稳定性分析的方法和指标稳定性分析主要通过系统的频率响应和极点分布等方法进行。
常用的稳定性指标有相角裕度、增益裕度和Nyquist曲线等。
模糊控制综述
模糊控制研究及发展现状综述模糊控制研究及发展现状综述摘要：模糊控制是智能控制的重要组成部分。
本文主要介绍了模糊控制理论的研究及发展的现状等, 详细介绍了模糊控制理论的原理、模糊控制的数学基础, 其发展现状中介绍了模糊PID 控制、自适应模糊控制、神经模糊控制、遗传算法优化的模糊控制、专家模糊控制等, 还介绍了一些模糊控制的软硬件产品, 对模糊控制系统的稳定性作了简单介绍, 最后对模糊控制的发展作了关键词：模糊控制；模糊控制器引言模糊控制是近代控制理论中的一种基于语言规则与模糊推理的高级控制策略和新颖技术，它是智能控制的一个重要分支，发展迅速，应用广泛，实效显著，引人关注。
随着科学技术的进步，现代工业过程日趋复杂，过程的严重非线性、不确定性、多变量、时滞、未建模动态和有界干扰，使得控制对象的精确数学模型难以建立，单一应用传统的控制理论和方法难以满足复杂控制系统的设计要求。
而模糊控制则无需知道被控对象的精确数学模型，且模糊算法能够有效地利用专家所提供的模糊信息知识，处理那些定义不完善或难以精确建模的复杂过程。
因此，模糊控制成为了近年来国内外控制界关注的热点研究领域。
模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法，已经在工业控制领域、家用电器自动化领域和其他很多行业中解决了传统控制方法无法或者是难以解决的问题，取得了令人瞩目的成效，引起了越来越多的控制理论的研究人员和相关领域的广大工程技术人员的极大兴趣。
一：模糊控制简介模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。
1965年美国的扎德创立了模糊集合论，1973年，他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。
1974年英国的Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器，并把它用于锅炉和蒸汽机的控制，在实验室获得成功，这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。
模糊控制主要是模拟人的思维、推理和判断的一种控制方法，它将人的经验、常识等用自然语言的形式表达出来，建立一种适用于计算机处理的输入输出过程模型，是智能控制的一个重要研究领域。
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自适应模糊控制几个基本问题的研究进展谢振华 程江涛 耿昌茂(海军航空工程学院青岛分院航空军械系 青岛 266041 )周德云(西北工业大学 西安 710072 )[摘要] 综述了模糊控制系统的稳定性分析、系统设计及系统性能提高三个基本问题的研究 ,简述了应用研究 ,最后对自适应模糊控制的理论和应用进行了展望。
关键词 模糊控制 自适应控制 鲁棒性 稳定性1 引言自从 L. A. Zadeh提出模糊集合论以来 ,基于该理论形成一门新的模糊系统理论学科 ,在控制、信号处理、模式识别、通信等领域得到了广泛的应用。
近年来 ,有关模糊控制理论及应用研究引起了学术界的极大兴趣 ,取得了一系列成功的应用和理论成果 ,与早期的模糊控制理论和应用相比有了很大的发展。
模糊控制理论成为智能控制理论的一个重要分支。
一般来讲 ,模糊控制理论研究的核心问题在于如何解决模糊控制中关于稳定性和鲁棒性分析、系统的设计方法 (包括规则的获取和优化、隶属函数的选取等 )、控制系统的性能 (稳态精度、抖动及积分饱和度等 )的提高等问题 ,这己成为模糊控制研究中的几个公认的基本问题。
其中 ,稳定性和鲁棒性问题的研究最为热烈 ,从早期基于模糊控制器的“多值继电器”等价模型的描述函数分析法 ,扩展到相平面法、关系矩阵分析法、圆判据、L yapunov稳定性理论、超稳定理论、基于滑模控制器的比较法、模糊穴 -穴映射及数值稳定性分析方法等非线性理论方法。
设计方法的研究也倍受关注 ,主要表现在对规则的在线学习和优化、隶属函数参数的优化修正等应用了多种思想 ,如最优控制的二次型性能指标、自适应、神经网络、遗传算法等思想。
稳态性能的改善一直是模糊控制学者所关注。
围绕上述几个基本问题 ,出现了多变量模糊控制[1 ,2 ] 、模糊神经网络技术 [3 ] 、神经模糊技术 [4 ] 、自适应模糊控制 [5] 、模糊系统辨识[6 ] 等热点研究领域。
在模糊控制理论与应用方面 ,日本学者取得了很大的成就[7] ,我国学者在这方面也付出了不懈的努力 ,并取得了许多重要的成果。
所有这些工作促进了模糊控制的理论和应用的快速发展。
本文拟对近几年自适应模糊控制几个基本问题的研究现状作一总结 ,希望能从这一侧面反映其研究情况和发展动向。
主要内容包括 :( 1 )稳定性分析问题的研究 ;( 2 )系统设计方法的研究 ;( 3)系统性能提高的研究 ;( 4 )应用研究情况。
2 稳定性分析众所周知 ,任何一个自动控制系统 ,首先必须是稳定的 ,否则这个系统就无法工作。
因此 ,在控制系统的分析和设计中 ,系统的稳定性研究占有重要的地位 ,模糊控制系统也是如此。
由于模糊系统本质上的非线性和缺乏统一的系统描述 ,使得人们难以利用现有的控制理论和分析方法对模糊控制系统进行分析和设计 ,因此 ,模糊控制理论的稳定性分析一直是一个难点课题 ,仍未形成较为完善的理论体系 ,还有许多理论问题有待于进一步解决。
正因为如此 ,近年来关于模糊系统的稳定性分析已经成为众人关注的焦点 ,发表的论文较 ,采用了各种思想和分析方法 ,主要有 :描述函数分析法、相平面法、关系矩阵分析法、L yapunov稳定性理论、超稳定理论、Popov判据、圆判据、基于滑模控制器的比较法、模糊穴 -穴映射、数值稳定性分析方法以及最近出现的鲁棒控制理论分析方法和 L MI(矩阵不等式 )凸优化方法等。
在模糊控制系统的稳定性分析和设计中 ,采用的模糊逻辑系统大致有三种类型 :( a)纯模糊逻辑系统 ;( b) Takagi- Sugeno(简记为 T- S)模糊逻辑系统 [8] ;( c)具有模糊产生器和模糊消除器的模糊逻辑系统[9] 。
基于纯模糊逻辑系统的分析方法主要有 :描述函数分析法、相平面法、关系矩阵分析法、圆判据等 ,是较早期的稳定性分析方法 ;基于 T- S系统的分析方法主要为 L yapunov稳定性理论、鲁捧控制理论分析方法和 L MI凸优化方法 ;基于类型 ( c)的模糊逻辑系统的分析方法主要为自适应控制理论方法 ;最近还出现了超稳定理论、Popov判据、基于滑模控制器的比较法、模糊穴 -穴映射、数值稳定性分析等方法。
其中 ,Lyapunov稳定性理论、自适应控制理论、关系矩阵分析法占有很重要的地位 ,尤其是 L yapunov稳定性理论和自适应控制理论方法 ;数值计算分析方法与模糊穴 -穴映射具有相通之处 ,但是穴 -穴映射借助于新的数学工具正显示出新的研究活力。
另外 , [9]提出了一种解决智能多层次复杂系统的建模和稳定性分析的原理和思路。
最后要提到的是模糊逻辑控制系统鲁棒稳定性问题的研究[1 0、1 1 ] ,由于其与灵敏度分析和鲁棒多变量反馈控制器的紧密联系 ,可望为模糊逻辑控制的系统设计和稳定性分析、性能评估等提供系统的设计方法。
下面是近几年国内外学者在此领域进行的研究情况。
需要指出的是 ,虽然目前的研究成果和文献较多 ,模糊控制的应用十分成功和广泛 ,但是迄今为止模糊控制系统的稳定性分析和控制系统设计仍缺乏一个强有力的数学工具和统一的方法 ,仍未形成较为完善的理论体系 ,还有许多理论问题有待于进一步探索。
2 . 1 关系矩阵分析方法[1 3]提出利用模糊关系矩阵分析闭环控制系统稳定性方法 ,给出了闭环系统稳定的充分条件。
[1 4 ]基于被控对象的规则模型 ,推导出闭环控制系统的语言关系模型 ,用语言关系矩阵讨论了系统的稳定性 ,给出了充分条件。
2 . 2 L yapunov稳定性理论[1 5]在 T- S模型基础上建立了一类较实用的模糊控制模型 ,对该模型的连续和离散形式下的稳定性给出了各自渐近稳定的充分条件 ,并给出了构造 L yapunov函数 (正定矩阵 )的存在条件。
使对复杂时变模糊系统的稳定性研究 ,转变为对每个模糊蕴涵较简单的线性定常子系统的稳定性研究。
[1 6 ]提出了非线性系统的模糊建模与控制的分析框架。
其设计思想是 :首先用 T- S模糊系统模型逼近非线性对象 ;然后利用了“并行分布补偿 ( PDC)”的原理设计各子系统的模糊控制器 ,使局部子系统稳定 ;最后根据稳定性充分条件判定全局系统的渐进稳定性。
文章认为 :( 1 )所提出的稳定性充分条件能使用矩阵不等式 ( L MI)凸优化问题来表示 ,因此在所提出的 T- S模型和 PDC模型设计框架下 ,稳定性分析和状态反馈综合问题能用 L MI凸优化算法进行数值求解。
( 2 )此稳定性条件不但保证了模糊模型和模糊控制系统稳定 ,而且保证了相关的不确定线性时变系统(L DI)和非线性系统稳定 ,并满足某些全局和局部区域的稳定性条件。
因此基于模糊模型下设计的控制器能很好地应用于真实系统的控制。
2 .3 自适应控制理论模糊自适应系统是另一个普遍关注的焦点[9、1 8] 。
[1 7- 2 1 ]在模糊逻辑系统 ( c)的基础上 ,进行了稳定性分析和自适应控制器设计。
[1 7]认为 [9]中的全局模糊控制器的收敛性依赖于模糊系统逼近误差平方可积的条件 ,在实际中很难检验 ;另外 ,不能有效抵消外部干扰对误差输出影响的能力。
针对非线性系统的滑模控制 ,其假定非线性函数估计存在 ,且控制器难以用精确的数学表示 ,故很难对闭环系统进行稳定性分析 ,从而提出了用模糊逻辑系统逼近非线性函数 ,并基于滑模原理及李氏函数给出了闭环系统稳定性分析[18]讨论了智能车辆高速系统的车辆侧向自导的模型参考自适应模糊逻辑控制 ( MRAFL C)算法 ,应用 L yapunov函数对系统进行了状态有界稳定研究。
该算法使闭环系统在 FL C(模糊逻辑控制 )下跟踪由模糊系统产生的参考输入 ,对王立新 [9] 关于自适应模糊控制的结果进行了扩展。
[19]提出了一种直接自适应模糊滑模控制方法 ,将稳定性基本问题、性能要求及模型变化归为一个简单的框架内。
[20]在 [9]的基础上用模糊系统的建模层次系统 ,并设计了层次模型控制器。
文章认为层次结构可满足复杂系统的稳定性及鲁捧控制。
但很难用统一的框架表示各层的不同特性。
文中研究了三级层次系统。
最低层为对象和传统的反馈控制器 ,对象由差分方程建模 ;中层为监督操作以便保证系统的稳定 ;顶层为计划层 ,为下两层提供控制目标 ;中、高层由模糊系统建模。
所提出的层次模型控制器的控制策略是保证系统状态有界且跟踪误差以指数级收敛于零。
[2 1]对神经模糊控制器的稳定性进行了分析 ,利用了径向基神经网络的模糊集合表示 ,通过 Popov判据获得了闭环控制系统的非线性稳定性条件 ,文中给出了一个闭环全局渐近稳定的充分条件。
[2 4 ]用模糊自适应机构代替常规的自适应机构 ,构成模型参考模糊自适应系统 ,所设计的自适应机构为偏差的非线性函数 ,导出了系统稳定的充要条件。
[2 5]提出了一种模糊自适应 PID控制器及其设计方法 ,导出其闭环系统稳定的充要条件。
[2 6 ]针对一类病态且相当复杂的非线性系统 ,提出了一种自适应鲁棒模糊控制方法。
控制目标为自适应地补偿未知对象的非线性 ,它由一个 if- then规则集组成的模糊规则库表示。
可自动地更新模糊规则并保证全局稳定且使跟踪误差趋于零。
2 . 4 数值稳定性分析和模糊穴 -穴映射[2 2 ]在综述了各种稳定性分析方法基础上 ,提出了数值稳定性分析方法 ,可分析任一类对象模型及任一类控制器。
对象特性可由 :T- S模型、神经网络模型、特征表面及纯模糊模型加以描述 ,其思想类似于穴 -穴映射方法。
[2 3]提出了一种基于模糊穴 -穴映射的多变量模糊系统进行分解的方法 ,其核心在于认为任何复杂系统的动态都是由其隐含的稳定子动态和不稳定子动态聚合而成 ,而系统特性则主要取决于决定性子动态的性质。
介绍了确定系统决定性子动态和基于其上的多变量模糊系统渐近分析方法。
2 . 5 鲁棒控制理论[1 0 ]基于 T- S模糊系统提出了一种不确定性非线性系统的鲁棒稳定性问题解决方法 ,分析了系统前提条件的隶属函数存在不确定性时的情况 ,得到了基于 Lyapunov稳定性理论的充分条件 ,并在倒车控制中进行了仿真研究。
[1 1 ]提出了模糊逻辑系统的鲁棒稳定性问题。
由于模糊控制器被认为具有很强的鲁棒稳定性 ,但仅为定性或仿真验证性讨论 ,尚缺乏系统的定量的分析方法。
该文在这方面进行了讨论 ,给出了一些结果 ,并在其 1 993年的博士论文中应用模糊汽车发动机定速控制器阐述了此方法。
该方法为一近似的性能分析表示方法 ,其对象为一类由模糊逻辑控制的线性和非线性系统 ,并假定标定对象的近似模型可用 ,考虑了在已知原点存在小的有界参数不确定性和外部干扰时的稳定性。