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离散模糊双线性系统的输出反馈控制

2012-11-22孟金涛孟晓玲毛北行

关键词:模型系统

孟金涛,孟晓玲,毛北行

(郑州航空工业管理学院 数理系,河南 郑州 450015)

双线性系统是一类特殊的非线性系统,对于很多实际系统,当用线性系统不能描述时,往往可用双线性系统模型来建模[1],基于T-S模型的双线性模型的模糊控制引起了控制界的广泛关注[2-5],而目前对模糊双线性系统的研究用的都是状态反馈控制器,关于静态输出反馈控制器的结果很少.静态输出反馈控制直接利用系统的输出量来设计控制器,不用考虑系统状态是否可测量,且静态输出反馈控制器的结构简单,具有良好的应用价值.本课题研究了一类离散的基于T-S双线性模型的输出反馈控制问题,通过Lyapunov稳定性理论得到了系统稳定的条件,并把最终结果转化为线性矩阵不等式.

1 系统描述

由T-S模型描述的模糊双线性系统,其第i条规则为:若ξ1(k)=F1i,ξ2(k)=F2i,…,ξv(k)=Fvi,其中i=1,2,…,s,则

(1)

(2)

系统的输出反馈控制律可以表示为:

全局控制律可表示为:

(3)

在控制律(3)的作用下,整个闭环系统的方程可表示为:

(4)

其中,Λi=Ai+ρisinθiNi+ρicosθiBiFiCi.

引理1对适当维数的矩阵X,Y则下式成立:XTY+YTX≤ε-1XTX+εYTY.

(1)s<0;

2 主要结果

定理1对给定的常数ρi, 如果存在对称正定的矩阵Pi和矩阵Fi满足下述不等式:

(5)

其中,Λi=Ai+ρisinθiNi+ρicosθiBiFiCi, 则闭环系统(4)渐近稳定.

证明选取Lyapunov函数V(k)=xT(k)Pix(k), 很容易得到定理1.

定理2对给定的常数ρi, 如果存在对称正定的矩阵Pi和矩阵Fi满足下述不等式:

(6)

则闭环系统(4)渐近稳定.

证明引入 Lyapunov 函数V(k)=xT(k)Pix(k).

利用引理2,由(6)很容易得到△V(x(k))<0,从而闭环系统渐近稳定.

3 结束语

研究了一类离散的基于T-S双线性模型的输出反馈控制问题,通过 Lyapunov 函数得到系统稳定……

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