具有部分不可测前提变量的模糊系统的控制器设计
批准号:
61473068
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
董久祥
依托单位:
学科分类:
控制理论与技术
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
翟丁、石海彬、龙离军、王慧敏、李哲、张志慧、王彩成、王盼、刘志辉
中文摘要
现有基于模糊系统模型的控制器设计方法大多假定模型的前提变量都是在线可测的。实际问题并非如此,如双槽系统,双轮驱动车系统等它们的模糊模型具有部分不可测前提变量。对于这类模糊系统,因为模糊规则权重同时依赖于可测和不可测前提变量,所以近年来的研究将规则权重完全视为未知,往往不能充分利用可测前提变量的信息获得较好的控制效果。本项目试图通过使用不可测前提变量的估计和可测前提变量共同作为控制器前提变量,来构造一类新的模糊控制方案,并基于该控制方案探求控制器设计条件。与现有的研究相比,本项目通过在控制器中直接使用可测前提变量,能更有效的利用系统可获取的信息来设计控制器。这一项目的难点和关键问题是如何探求新的技术充分利用可测与不可测前提变量及其估计值的隶属度函数给出更有效的设计条件。该项目的成功实施,将对具有部分不可测前提变量模糊系统的镇定控制和性能的改善产生积极影响,进一步推动模糊控制理论及应用的发展。
英文摘要
The premise variables of the fuzzy model are often assumed to be acquired on line in the existing literature. However, the real problems are not so, for example, tank systems, two-wheeled vehicle systems and so on, the fuzzy model of which are with measurable and unmeasurable premises. For the class of fuzzy systems, the rule weight of each fuzzy rule is dependent on both unmearable and mearable premises. In recent years, the rule weights are considered as completely unknown information for the class of fuzzy systems, so that effective control cannot be obtained.In this project,the measurable premise vairables and the estimate values of the unmeasurable premise variables are all chosen as the premise vaiables of the fuzzy controllers,based on the fuzzy control scheme, new condition for designing fuzzy controllers will be explored. In contrast to the existing approaches, the measurable premise variables are directly used in controllers, which takes full advantage of the available information on line for achieving better control effects. The key problems and difficulties of this project are how to apply the mearable premise variables,unmeasurable premise variables and their estimated values to give more effective condition for designing fuzzy controllers. The successful implementation of the project will have a positive impact on stabilization and improvment of system performances, and it will further promotes the development of the theory of fuzzy control.
近年来,国内外针对T-S模糊系统的研究工作已被广泛地开展,并取得了许多重要的成果。然而,现有基于模糊系统模型的控制器设计方法大多假定模型的前提变量都是在线可测的。实际问题并非如此,如双槽系统,双轮驱动车系统等它们的模糊模型具有部分不可测前提变量。对于这类模糊系统,近年来的研究将规则权重完全视为未知,往往不能充分利用可测前提变量的信息获得较好的控制效果。本项目针对具有部分可测前提变量的模糊系统,通过使用线性矩阵不等式等技术,提出了一套直接使用部分可测前提变量的模糊控制器设计方法。针对部分可测前提变量的模糊系统,提出了一类同时依赖于不可测前提变量的估计值和可测前提变量的观测器和控制器方案,使用不同前提变量隶属度函数乘积的结构特点和同一前提变量所有隶属度函数之和为1的性质,给出了一套基于观测器的输出反馈控制器设计方法。针对前提变量的隶属度函数满足Lipschitz条件的模糊系统,使用Lipschitz条件转化隶属度函数的估计误差为状态观测误差,进一步使用多项式平方和分解技术给出了一套基于观测器的输出反馈控制器的设计方法。针对具有部分不可测前提变量和建模不确定性的模糊系统,给出了一套H无穷控制器优化设计方法。最后,针对具有执行器饱和约束的模糊系统,提出了依赖于可测前提变量、不可测前提变量及其估计值的辅助控制器,并获得执行器饱和函数的凸包描述,进而给出一套凸的最大化吸引域的数值优化方法。在基金资助下,项目组成员共发表SCI 检索论文30篇,特别在国际重要学术期刊IEEE Transactions 系列上共发表高水平论文13篇;发表EI检索会议论文6篇;申请国家专利1个。在人才培养方面,2015-2018年共培养在读博士生5人,毕业硕士生17人。该项目提出了一系列新的模糊建模方法和模糊控制策略,有效地克服了现有方法中未利用部分可测前提变量的信息来设计模糊控制器的不足,并且一些成果已经被国内外同行应用,相信该项目所取得的成果能有力地推动模糊控制理论及其应用的发展。
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Adaptive Tracking Control for a Class of Switched Nonlinear Systems Under Asynchronous Switching
异步切换下一类切换非线性系统的自适应跟踪控制
DOI:
10.1109/tfuzz.2017.2718486
发表时间:
2018-06
期刊:
IEEE Transactions on Fuzzy Systems
影响因子:
11.9
作者:
[Zhai Ding, Lu An-Yang, Dong Jiuxiang, Zhang Qingling]
通讯作者:
Zhang Qingling
Actuator and sensor faults estimation for discrete-time descriptor linear parameter-varying systems in finite frequency domain
有限频域离散时间描述符线性参数变化系统的执行器和传感器故障估计
DOI:
10.1080/00207721.2018.1463409
发表时间:
2018-05
期刊:
International Journal of Systems Science
影响因子:
4.3
作者:
[Wei Jin, Wu Yue, Dong Jiuxiang]
通讯作者:
Dong Jiuxiang
H-infinity Filtering for Continuous-Time T-S Fuzzy Systems With Partly Immeasurable Premise Variables
具有部分不可测前提变量的连续时间 T-S 模糊系统的 H 无穷大滤波
DOI:
10.1109/tsmc.2016.2572145
发表时间:
2017
期刊:
IEEE Transactions on Systems Man Cybernetics-Systems
影响因子:
8.7
作者:
[Dong Jiuxiang, Yang Guang-Hong]
通讯作者:
Yang Guang-Hong
Fault detection for T-S fuzzy systems with partly unmeasurable premise variables
具有部分不可测前提变量的T-S模糊系统的故障检测
DOI:
10.1016/j.fss.2017.06.006
发表时间:
2017-06
期刊:
Fuzzy Sets and Systems
影响因子:
3.9
作者:
[Wu Yue, Dong Jiuxiang]
通讯作者:
Dong Jiuxiang
Adaptive integral sliding-mode control strategy of data-driven cyber-physical systems against a class of actuator attacks
数据驱动信息物理系统对抗一类执行器攻击的自适应积分滑模控制策略
DOI:
10.1049/iet-cta.2017.1278
发表时间:
2018
期刊:
IET Control Theory and Applications
影响因子:
2.6
作者:
[Huang Xin, Zhai Ding, Dong Jiuxiang]
通讯作者:
Dong Jiuxiang
共 29 条
基于隶属度函数在线优化的T-S模糊系统的控制问题研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:董久祥
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依托单位:
网络攻击下的T-S模糊系统的控制问题研究
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批准号:61873056
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2018
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负责人:董久祥
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依托单位:
含有局部非线性子模型的模糊系统控制综合
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批准号:60904010
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2009
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负责人:董久祥
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依托单位:
国内基金
海外基金