一種改進(jìn)變論域模糊控制器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.pdf

1、模糊控制是智能控制領(lǐng)域中一個(gè)重要分支,它以模糊集合和模糊邏輯為基礎(chǔ),對具有非線性、復(fù)雜多變的對象實(shí)施有效的控制。變論域模糊控制是目前模糊控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),通過一組非線性伸縮因子使論域隨誤差自適應(yīng)變化,實(shí)現(xiàn)一類自適應(yīng)模糊控制器。實(shí)踐表明,伸縮因子在變論域模糊控制中扮演重要角色,不僅影響控制系統(tǒng)的控制品質(zhì),還影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制器的逼近性。因此,變論域模糊控制方法關(guān)于伸縮因子的研究具有一定的研究意義。
　　針對變論域模糊控

2、制特點(diǎn)和國內(nèi)外理論的研究現(xiàn)狀,本文主要做了以下四個(gè)方面的工作:
　　(1)設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的函數(shù)型伸縮因子。通過分析模糊控制器輸入信號與其論域伸縮因子之間的變化關(guān)系,得到了優(yōu)化伸縮因子的準(zhǔn)則。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的伸縮因子,從而實(shí)現(xiàn)伸縮因子結(jié)構(gòu)優(yōu)化,由此提高系統(tǒng)的控制品質(zhì)。
　　(2)基于 Lyapunov穩(wěn)定性理論,證明了基于改進(jìn)伸縮因子的變論域模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。首先,針對一類非線性動(dòng)態(tài)對象,構(gòu)造了變論域模糊控制系

3、統(tǒng);然后,基于Lyapunov穩(wěn)定性分析方法,得到變論域模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。最后,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的變論域模糊控制方法能有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(3)證明了基于改進(jìn)伸縮因子的變論域模糊控制器的一致逼近性和收斂性。首先,從一致逼近性角度出發(fā),從數(shù)學(xué)角度證明了該類模糊控制器能以任意精度逼近任意非線性連續(xù)函數(shù),說明了該類控制器具有高精度的原因;然后,分析了隸屬函數(shù)形狀對控制器逼近性的影響,并且根據(jù)逼近誤差收斂性充分條件得到