毕业设计-质量弹簧阻尼系统的鲁棒稳定性分析

毕业设计(论文)任务书课题名称质量弹簧阻尼系统的鲁棒稳定性分析学院专业班级姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求：1.通过大量阅读文件，对质量弹簧阻尼系统，T-S模糊系统及鲁棒控制稳定性等有总体认识。2.在已有的质量弹簧阻尼系统模型和T-S模糊控制等理论基础上，采用模糊化技术将质量弹簧阻尼系统转化为T-S模糊系统进行研究。3.在已有的T-S模糊系统基础上，考虑参数变化时的情况，设计带有参数不确定的连续时间T-S模糊系统来建立质量-弹簧-阻尼非线性系统的模型。4.采用模糊化原理，并行分布补偿机制，Lyapunov-Krasovskii稳定性原理及其线性矩阵不等式（LMI）方法针对上述模型设计一个模糊状态反馈控制器，使得所考虑的闭环系统是一致渐近稳定的。5.将课题中研究得到的算法和得到的结果，采用Matlab中的LMI工具箱进行编程仿真,以说明所得结果的有效性，从而验证质量-弹簧-阻尼非线性系统的鲁棒稳定性。6.翻译一篇与本课题有关的英文资料。指导教师签字：填写说明：任务书封面请用鼠标点中各栏目横线后将信息填入，字体设定为楷体－GB2312、四号字；在填写毕业设计（论文）内容时字体设定为楷体－GB2312、小四号字。大学学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊质量弹簧阻尼系统的鲁棒稳定性分析摘要本文针对一个简单的质量-弹簧-阻尼非线性系统进行了鲁棒稳定性分析。为了便于分析，我们通过一些模糊化的技术将其转化为一个T-S模糊系统，在考虑到大多数实际情况下，系统参数因在系统运行过程中存在参数的变化。进而用带有参数不确定的连续时间T-S模糊系统来建立质量-弹簧-阻尼非线性系统的模型。针对这一模型利用针对T-S模糊模型方法，Lyapunov-Krasovskii稳定性原理及其线性矩阵不等式（LMI）方法设计一个模糊状态反馈控制器，使得所考虑的闭环系统是一致渐近稳定的。最后，将课题中研究得到的算法和得到的结果，采用Matlab中的LMI工具箱进行编程仿真,以说明所得结果的有效性，从而验证质量-弹簧-阻尼非线性系统的鲁棒稳定性。关键词：质量-弹簧-阻尼非线性系统；T-S模糊系统；Lyapunov-Krasovskii稳定性原理；线性矩阵不等式（LMI）大学学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊RobuststabilityanalysisforaclassMass-Spring-DamperSystemsAbstractThispaperconsiderstheproblemofrobuststabilityanalysisforaclassofsimplemass-spring-dampernonlinearsystems.Inordertofacilitateanalysis,amass-spring-dampernonlinearsystemisdescribedbytheT-Sfuzzysystem.Duetothefactthattheuncertaintyofsystem’sparametersisaubiquitousphenomenaappearinginmanypracticalsystems,theconsideredmass-spring-dampernonlinearsystemcanbemoreaccuratelymodeledbythecontinuous-timeT-Sfuzzysystemswithparameteruncertainties.BasedonT-Sfuzzymodelapproach，Lyapunov-Krasovskiistabilitytheoryandlinearmatrixinequality(LMI)method，afuzzystatefeedbackcontrollerisdesignedsuchthattheclosed-loopsystemisasymptoticallystable.Finally,byusingtheLMItoolboxinMatlab,anexampleshowthatresultsandalgorithmgiveninthispaperareeffective,andthustheproblemofrobuststabilityanalysisforaclassofsimplemass-spring-dampernonlinearsystemsissolved.Keywords:Mass-spring-dampernonlinearsystems;T-Sfuzzysystems;Lyapunov-Krasovskiistabilitytheory;Linearmatrixinequality(LMI)大学学院毕业设计（论文）说明书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1.绪论...........................................................................................................................................11．1课题背景.........................................................................................................................11．2自动控制理论发展简史.................................................................................................11．2．1经典控制理论...................................................................................................11．2．2现代控制理论与先进控制策略.......................................................................21．2．3智能控制理论...................................................................................................31．3模糊控制理论.................................................................................................................31．3．1模糊控制理论发展简史及研究意义...............................................................41．3．2模糊控制理论研究方向及进展.......................................................................41．3．3模糊控制理论的发展前景及所遇到的问题...................................................61．3．4T-S模糊控制的研究现状................................................................................71．4模糊理论研究的新方向.................................................................................................72.问题描述.....................................................................................................................................102．1系统模型.......................................................................................................................102．1．1一类质量-弹簧-阻尼系统............................................................................102．1．2模糊化.............................................................................................................112．1．3不确定性........................................................................................................152．2本章小结.......................................................................................................................173.状态反馈控制鲁棒稳定分析....................................................................................................183．1模糊状态反馈控制器的设计.......................................................................................183．2稳定性分析...................................................................................................................193．2．1定理3.1.........................................................................................................193．2．2定理3.1证明................................................................................................203．3LMI形式的控制器设计...............................................................................................213．3．1定理3.2.........................................................................................................213．3．2定理3.2证明............................................................................................