![智能控制:理论基础、算法设计与应用](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/210/31476210/b_31476210.jpg)
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5.2 T-S型模糊控制器的设计
针对n个状态变量m个控制输入的连续非线性系统,其T-S型模糊模型可描述为以下r条模糊规则,即针对规则i
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P103_12838.jpg?sign=1739280890-MW6GVgfL6IfImuBfHSoJSJST8DrxnShR-0-822714ec2181ad3511b4bb5e39187404)
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P103_12839.jpg?sign=1739280890-fiP4twdwNxVRR42DucCQ6soy70LqfYCk-0-5142ff1f525c4b3eba1b2da52d179adc)
其中,xj为系统的第j个状态变量,为第i条规则的第j个隶属函数,x(t)为状态向量,x(t)=[x1(t)…xn(t)]T∈Rn,u(t)为控制输入向量,u(t)=[u1(t) … um(t)]T∈Rm,Ai∈Rn×n,Bi∈Rn×m。
根据模糊系统的反模糊化定义,由模糊规则(5.7)构成的模糊模型总的输出为
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P103_12841.jpg?sign=1739280890-fbT9V7jXxEVohclGabbraan2sMcnEr3C-0-fd3b1fe0a9c71aa2e3c9d34f241d1356)
其中,wi为规则i的隶属函数,,以4条规则为例,规则前提为x1,则k=1,i=1,2,3,4,则
,
,
,
。
针对每条T-S模糊规则,采用状态反馈方法,可设计r条模糊控制规则,即针对控制规则i
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P103_12847.jpg?sign=1739280890-xXD8QNy1LxUOR56r6n67grJsfIYJth15-0-2918401c88c89a9be6c42c54ea6c99b0)
Then u(t)=Kix(t),i=1,2,…,r
并行分布补偿(Parallel Distributed Compensation,PDC)方法是一种基于模型的模糊控制器设计方法[2,3],适用于解决基于T-S模糊建模的非线性系统控制问题。
根据模糊系统的反模糊化定义,针对连续非线性系统,根据模糊控制规则式(5.9),采用PDC方法设计T-S型模糊控制器为
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P103_12849.jpg?sign=1739280890-DYBdJlGcAPJUlNLFPeeIzMJrYf0pAHKV-0-02ce1ee86065140aa8ff9e59033fd17f)
根据式(5.10),采用4条模糊规则,设计基于T-S型的模糊控制器为
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P104_12863.jpg?sign=1739280890-vAutdIXiRG4iQIZZgDUphqNUUBEG5jkc-0-a341242f705336dbecaf022e4a83fbfc)
其中,。
控制律也可写为
![](https://epubservercos.yuewen.com/5343CC/17035792805330906/epubprivate/OEBPS/Images/Figure-P104_12867.jpg?sign=1739280890-O2DeMIbognP2PvktvNExIar4apDY6jyN-0-31f0f931f82c8a2fb36dcb911a461801)