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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/12766

Title: 應用被動理論設計仿射式T-S模糊模型之模糊控制器(I)
Applying Passivity Theory to Design Fuzzy Controllers for Affine T-S Fuzzy Models(I)
Authors: 張文哲
Contributors: NTOU:Department of Marine Engineering
國立臺灣海洋大學:輪機工程學系
Keywords: 模糊控制;被動特性;離散型聯結車非線性系統;連續型倒單擺非線性系統;反覆式線性矩陣不等式
Date: 2007-08
Issue Date: 2011-06-29T07:55:45Z
Publisher: 行政院國家科學委員會
Abstract: 摘要:一般而言,對於非線性控制系統的穩定性分析及控制器設計之求解往 往是困難的。為了解決這方面的難題,許多的控制學者以及控制工程師們, 利用 T-S 模糊模型對非線性系統設計出有效的模糊控制器。再者,針對 T-S 模糊模型,學者們也討論了相當多的問題,不論是時間延遲、內外部干擾、 多性能控制等等,都有非常多的研究成果可以參考。 因為線性化的方式不同,使得 T-S 模糊模型大致上可以區分為:齊性 式 T-S 模糊模型以及仿射式 T-S 模糊模型。這兩者最大的差別在於是否存 在子系統的仿射項。由於仿射項的存在,會讓穩定分析與控制器的設計變得 較為困難;但是,因為仿射式的線性化方法會讓仿射式 T-S 模糊模型更趨 近於原始的非線性系統。為了達到精準的控制目標,在本計畫中我們將利用 仿射式 T-S 模糊模型來近似非線性系統,並使之成為我們所考慮的控制對 象。 在真實的動態系統中,外部雜訊往往都存在著,並影響系統正常的運 作。為了要消除外部雜訊的干擾,並使系統可以穩定的運作,在此計畫中, 我們擬定了兩年的研究進度目標,第一年的進度中,我們將針對離散型聯結 車非線性系統設計可消除外部雜訊性能之模糊控制器。針對此問題,我 們將利用仿射式 T-S 模糊模型來替代原始的非線性動態系統,並針對仿射 式T-S 模糊模型,推導出一組充分條件來設計出可以消除外部雜訊且可保 證系統穩定之模糊控制器。在第二年的進度中,我們針對連續型倒單擺非 線性系統設計滿足被動性能需求的模糊控制器。相同地,透過控制器的回 授控制,使得系統本身具備了消除雜訊以及保持穩定的特性。再者,我們 也將嘗試設計出比較寬鬆的限制條件,當系統變得比較複雜的情況下,經 由我們所推導的放寬條件亦可以達到我們所需要的性能以及系統穩定的目 標。在此發展中我們將利用被動理論以及穩定性分析法則作為主要理論的 發展依據,並協助我們得到所需要的性能條件。 結合被動理論設計仿射式 T-S 模糊模型的模糊控制器,在現今控制 方法中是一項新的理論發展,其所推導出來的特性條件通常屬於雙線性矩 陣不等式 (BMI) ,其控制器的解析無法透過最佳化凸型集合演算法直接求 解。為了得到有效解,在本計畫中我們將應用反覆式線性矩陣不等式 (ILMI) 方法來將 BMI 問題轉換成線性矩陣不等式 LMI 的問題,並且透 過最佳凸型集合演算法來求得所需之模糊控制器。最後,我們將利用實驗 及模擬來驗證本計畫所提出模糊控制器設計方法應用在離散型聯結車系統 以及連續型倒單擺系統的可用性與有效性。
Relation: NSC96-2221-E019-033
URI: http://ntour.ntou.edu.tw/ir/handle/987654321/12766
Appears in Collections:[輪機工程學系] 研究計畫

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