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基于分层优化和H_(infty)性能的离散模糊Takagi-Sugeno大系统基于LMI的鲁棒模糊模型预测控制。 (英语) Zbl 1508.93101号

摘要:本文基于递阶优化和H_(infty)性能研究了离散模糊Takagi-Sugeno大系统的鲁棒模糊模型预测控制。本文所考虑的系统是一个大系统。因此,采用采用非线性局部模型的T-S模糊方法对非线性系统进行估计,以减少建模负担。模型预测控制(MPC)是一种对所有系统都有用的实际应用,但问题是在线计算成本。对于大型系统,这个问题是在线计算负担。此外,它导致保守甚至没有解决方案。通过所提出的方法,可以获得更宽松的解。首先,采用具有非线性局部模型的T-S系统。其次,MPC的优化部分考虑了分层优化方案。第三,通过激励H_(infty)性能,减少了出现的不确定性和干扰。此外,利用线性矩阵不等式(LMI)求解该方法,同时大大减少了计算负担。最后给出了仿真结果,验证了该控制器的有效性。

MSC公司:

93B45码 模型预测控制
93立方厘米 模糊控制/观测系统
93C55 离散时间控制/观测系统
93甲15 大型系统
93B36型 \(H^\infty)-控制
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参考文献:

[1] Sarbaz,M.、Zamani,I.和Manthouri,M.,基于分层方案为2型大规模过程设计的模糊模型预测控制,2020年第28届伊朗电气工程会议(ICEE)2020,IEEE。
[2] Sarbaz,M.、Zamani,I.、Manthouri,M.和Ibeas,A.,《Takagi-Sugeno大型系统的分散鲁棒区间2型模糊模型预测控制》,Automatika63(1)(2022)49-63。
[3] Lian,He,Z.,Zhang,Y.,Wu,C.K.,M.,利用时滞型泛函方法研究时变时滞T-S模糊系统的稳定性和镇定,IEEE控制论汇刊,201950(6),第2580-2589页。
[4] Li,M.,Shu,F.,Liu,D.和Zhong,S.,输入时变时滞TS模糊系统的鲁棒H8控制:一种时滞分割方法,应用数学与计算321(2018)209-222·Zbl 1426.93163号
[5] Hušek,P.,带紧支持模糊集的单调光滑Takagi-Sugeno模糊系统,IEEE模糊系统汇刊27(3)(2019)605-611。
[6] Bahrami,V.、Mansouri,M.和Teshnehlab,M.,针对一类非线性系统设计基于LYAPUNOV的鲁棒模型参考混合模糊控制器,智能与模糊系统杂志31(3)(2016)1545-1564·Zbl 1366.93314号
[7] Zamani,I.和Zarif,M.H.,关于连续时间Takagi-Sugeno模糊系统稳定性分析,应用软计算11(2)(2011)2102-2116。
[8] Wang,G.,Jia,R.,Song,H.和Liu,J.,用TS模糊模型和动态延迟划分镇定未知非线性系统,智能与模糊系统杂志2018(预印本),第1-12页。
[9] Jiang,B.,Karimi,H.R.,Kao,Y.和Gao,C.,非线性半马尔可夫跳T-S模糊系统的新型鲁棒模糊积分滑模控制,IEEE模糊系统汇刊26(6)(2018)3594-3604。
[10] Du,P.,Pan,Y.,Li,H.和Lam,H.K.,大型非线性系统的非奇异有限时间事件触发模糊控制,IEEE模糊系统汇刊2020。
[11] Wang,H.和Yang,G.-H.,带量化测量的仿射T-S模糊大系统的分散故障检测,IEEE模糊系统汇刊26(3)(2017)1414-1426。
[12] Sarbaz,M.,Soltanian,M..,Manthouri,M.和Zamani,I.,《使用backstepping神经网络概念的混沌系统自适应最优控制》,2022年第八届控制、仪表和自动化国际会议(ICCIA)(2022年,IEEE),第1-5页。
[13] Zietkiewicz,J.、Kozierski,P.和Giernacki,W.,非线性模型预测控制中的粒子群优化;《两个选定问题的综合模拟研究》,《国际控制杂志》,2020年(公正接受):第1-33页·Zbl 1478.93182号
[14] Desaraju,V.R.、Spitzer,A.E.、O'Meadhra,C.、Lieu,L.和Michael,N.,《利用经验在具有时变状态不确定性的计算约束系统上实现鲁棒、自适应非线性MPC》,《国际机器人研究杂志》37(13-14)(2018)1690-1712。
[15] Qu,J.,Zhang,Z.和Zhang。H.,《随机最大线性系统的改进预测控制模型》,《混沌、孤子与分形》128(2019)210-218·Zbl 1483.93153号
[16] Liu,C.,Li,H.,Gao,J.和Xu,D.,离散非线性系统的鲁棒自触发最小最大模型预测控制,Automatica89(2018)333-339·Zbl 1388.93038号
[17] Michel,N.、Olaru,S.、Valmorbida,G.、Bertrand,S.和Dumur,D.,《使用滑模方法的离散时间约束线性系统的不变集》,2018年欧洲控制会议(ECC)(2018,IEEE)。
[18] Wu,W.,Reimann,S.,Görges,D.和Liu,S.,受有界扰动的离散时间线性系统的事件触发控制,国际鲁棒和非线性控制杂志26(9)(2016)1902-1918·Zbl 1342.93080号
[19] Yang,W.,Feng,G.和Zhang,T.,具有结构不确定性和持续扰动的离散Takagi-Sugeno模糊系统的鲁棒模型预测控制,IEEE模糊系统汇刊22(5)(2013)1213-1228。
[20] Teng,L.,Wang,Y.,Cai,W.和Li,H.,具有非线性局部模型的离散时间Takagi-Sugeno系统的鲁棒模糊模型预测控制,IEEE模糊系统汇刊26(5)(2018)2915-2925。
[21] Merabet,A.、Labib,L.和Ghias,A.M.,具有电网故障穿越能力的光伏逆变器系统鲁棒模型预测控制,IEEE智能电网交易9(6)(2017)5699-5709。
[22] Teng,L.,Wang,Y.,Cai,W.和Li,H.,通过T-S模糊方法对具有时滞和扰动的离散非线性系统进行鲁棒模型预测控制,过程控制杂志53(2017)70-79。
[23] Boouden,S.、Chadli,M.、Zhang,L.和Yang,T.,时变时滞系统的约束模型预测控制:在主动汽车悬架中的应用,国际控制、自动化与系统杂志14(1)(2016)51-58。
[24] Khalajzadeh,H.、Mansouri,M.和Teshnehlab,M.,基于层次结构的人脸识别卷积神经网络,国际计算智能与应用杂志12(3)(2013)1350018。
[25] Sadati,N.、Rahmani,M.和Saif,M.,大型非线性系统的两级鲁棒最优控制,IEEE系统期刊9(1)(2013)242-251。
[26] Ramezani,M.H.和Sadati,N.,《大规模非线性化学过程的分层优化控制》,ISA Transactions48(1)(2009)38-47。
[27] Shin,S.、Hart,P.、Jahns,T.和Zavala,V.M.,《大规模电网的分层优化架构》,IEEE网络系统控制事务,2019年·Zbl 1515.93015号
[28] Zamani,I.、Shafiee,M.、Shafeirad,M.和Zeinali,M.,通过分层策略实现大规模奇异线性系统的最优控制,测量与控制研究所学报41(8)(2019)2250-2267。
[29] 田,P.,肖,X.,王,K.和丁,R.,基于微电网社区经济运行分层优化的分层能源管理系统,IEEE智能电网交易7(5)(2015)2230-2241。
[30] Li,H.,Liu,A.和Zhang,L.,通过不定差Lyapunov函数实现时变非线性离散时间系统的输入-状态稳定性,ISA Transactions 77(2018)71-76。
[31] Sarbaz,M.,Zamani,I.,Manthouri,M.和Ibeas,A.,考虑时变时滞和扰动的一类离散模糊大系统的基于层次优化的模型预测控制,国际模糊系统杂志(2022)1-24。
[32] Magni,L.和Scattolini,R.,非线性离散时间系统MPC的鲁棒性和鲁棒设计,《非线性模型预测控制的评估和未来方向》(Springer,2007),第239-254页·Zbl 1223.93045号
[33] Limon,D.,Alamo,T.,Raimondo,D.M.,De La Peña,D.M..,Bravo,J.M.,Ferramosca,a.和Camacho,E.F.,《输入-状态稳定性:鲁棒模型预测控制的统一框架》,摘自《非线性模型预测控制》(Springer,2009),第1-26页·Zbl 1195.93128号
[34] Ghaemi,R.,Sun,J.和Kolmanovsky,I.V.,带有界扰动约束线性系统的鲁棒控制,IEEE自动控制汇刊57(10)(2012)2683-2688·Zbl 1369.93234号
[35] Emamzadeh,M.M.、Sadati,N.和Gruver,W.A.,《基于模糊的大系统递阶控制交互预测方法》,《模糊集与系统》329(2017)127-152·Zbl 1381.93061号
[36] Hou,Z.-G.,《大型动态系统的分层优化神经网络》,《自动化》37(12)(2001)1931-1940·Zbl 0996.93008号
[37] Wang,W.-J.和Lin,W.-W.,大型TS模糊系统的分散PDC,IEEE模糊系统汇刊13(6)(2005)779-786。
[38] 模糊大系统的H8干扰衰减M Hosseinzadeh,N Sadati,I Zamani 2011 IEEE模糊系统国际会议(FUZZ-IEEE 2011),第2364-2368页。
[39] Yougang,Z.和Bugong,X.,具有参数不确定性的离散时间模糊大系统的分散鲁棒镇定:LMI方法,系统工程与电子杂志17(4)(2006)836-845·Zbl 1158.93387号
[40] Zhong,Z.,Zhu,Y.和Yang,T.,使用Takagi-Sugeno模糊模型的大型非线性系统鲁棒分散静态输出反馈控制设计,IEEE Access4(2016)8250-8263。
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