非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制  被引量:3

H_∞ fuzzy output feedback fault-tolerant control for nonlinear fuzzy systems

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作  者:李志宇[1] 蔡俊伟[2] 胡寿松[3] 

机构地区:[1]南京航空航天大学飞行控制研究所,南京210016 [2]中国电子科技集团公司第二十八研究所,南京210007 [3]南京航空航天大学自动化学院,南京210016

出  处:《东南大学学报(自然科学版)》2009年第S1期32-36,共5页Journal of Southeast University:Natural Science Edition

基  金:国家自然科学基金重点资助项目(60234010);航空科学基金资助项目(05E52031)

摘  要:研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性.The H∞ fuzzy output feedback fault-tolerant control problem is addressed for a class of nonlinear systems in the present of actuator failures.The Takagi-Sugeno fuzzy model is adopted for modeling the nonlinear system.The system states are estimated by a fuzzy observer.Similarity transformation method is used to convert a bilinear matrix inequality problem into a linear matrix inequality(LMI) problem.A sufficient condition for the existence of the H∞ fuzzy output feedback fault-tolerant controller is obtained via Lyapunov stability theory and LMI.A suboptimal H∞ fuzzy output feedback fault-tolerant controller is designed by solving a convex optimization problem which is expressed as a group of LMIs,which can minimize the H∞ performance in normal case with a prescribed H∞ performance in the actuator failure cases.Finally,numerical simulations on a cart-inverted pendulum system are given to illustrate the effectiveness of the proposed approach.

关 键 词:非线性系统 H∞控制 输出反馈 容错控制 线性矩阵不等式(LMI) 

分 类 号:TP13[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]

 

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