基于自适应模糊逻辑系统的非线性系统跟踪及同步控制.pdf

分类号:UDC: 密级:学校代号:11845学号:211 1004054广东工业大学学位论文(工学硕士)基于自适应模糊逻辑系统的非线性系统跟踪及同步控制高子林指导教师姓名、职称: 王堡逦教援企业导师姓名、职称: 玉专业或领域名称: 控剑理途量控剑王猩学生所属学院: 自动丝堂院论文答辩日期: 至Q!呈生鱼旦A Dissertation Submitted to Guangdong University of Technology forthe Degree of Master of Engineering ScienceTracking and SynChrOnizatiOn Control for NonlinearSystems Based on Adaptive Fuzzy Logic SystemsCandidate:Gao ZilinSupervisor: YinheJune 2013SchooI of AutomationGuangdong University of TechnologyGuangzhou,Guangdong,P ,5 1 0006摘要摘要模糊控制是根据实际经验,通过较好的模糊逻辑系统规则及参数设计来保证其控制效果。模糊控制理论自1965年诞生以来,无论是理论研究还是在实际应用中都取得了诸多成果。在应用方面,模糊控制实现了从蒸汽机上的简单控制到航空航天姿态控制的跨越;在理论方面,从最初的模糊理论依据缺乏到模糊万能逼近性的证明,从单纯的依靠实际经验的模糊模糊逻辑系统到具有自组织、自学习功能的自适应模糊逻辑系统(Adaptive Fuzzy Logic System,AFLS)和自适应模糊控带ij(Adaptive Fuzzy Control,AFC)的出现,这些都说明了模糊理论及模糊控制具有独特的科学魅力。本文首先介绍了模糊逻辑系统的基础知识,包括对模糊集合、模糊逻辑系统的结构和模糊逻辑系统等的分类简介,为本文后续的模糊建模和模糊控制设计打下基础。然后从工程应用的角度,针对一类带有不确定项的非线性严格反馈三角型系统,首先根据常规的设计方法给出理想的信号跟踪控制器和输出稳定控制器,然后在理想控制器中包含了该非线性系统的未知函数的情况下,利用该未知函数的输入输出数据信息,通过模糊建模中的参数辨识方法,设计出具有自学习功能的自适应模糊逻辑系统来逼近该未知函数,最后将构造好的自适应模糊逻辑系统运用到理想控制器中替代那些未知函数,从而组成模糊控制器并完成信号的跟踪控制和输出稳定控制。通过倒立摆系统的数值仿真实验验证了本文方法的有效性。最后针对一类具有混沌现象的复杂非线性系统,完成了驱动响应混沌系统的同步控制器设计。首先设计了一类自适应模糊逻辑系统来逼近该系统中未知非线性函数,然后借助于系统观测器的设计思想,结合Lyapunov稳定性定理进行驱动响应同步控制设计和分析,最后将设计好的自适应模糊逻辑系统运用到驱动响应混沌系统同步控制器中,从而完成一类混沌系统的同步控制。通过Lorenz和Duffing混沌系统的同步仿真验证了方法的有效性与优势。关键词模糊控制;自适应模糊逻辑系统;模糊建模;驱动响应同步控制广东工业大学硕士学位论文AbstractFuzzy control is based on practical experience,and through beaer fuzzy rules andparameters design of the fuzzy logic system to ensure the control since its birthin the year of 1 965,fuzzy control theory has obtained several achievements in both theorydevelopment and practical the aspect of application,fuzzy control hasrealized over flight from the simple control of the steam engine to the aeronautic attitudecontrol;in the aspect of theory,from initial fuzzy theory on the basis of the lack of to thedemonstration of the universal approximation ability of the fuzzy system,from the fuzzylogic system on