基于T-S模糊模型的連續(xù)攪拌反應(yīng)釜系統(tǒng)的魯棒控制.pdf

1、在實際的工業(yè)過程中，連續(xù)攪拌反應(yīng)釜(Continuous Stirred Tank Reactor，CSTR)是重要設(shè)備之一.CSTR系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)過程具有非線性、時滯性和不確定性，傳統(tǒng)控制理論很難用于解決此類復(fù)雜系統(tǒng)的建模與控制問題.因此，研究CSTR的非線性時滯系統(tǒng)模型有重要意義.由于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型以任意精度逼近一個光滑非線性函數(shù)，故可以應(yīng)用線性控制理論中的分析和綜合方法對非線性系統(tǒng)進行分析和控制.因此

2、，T-S模糊模型是研究CSTR系統(tǒng)的有效手段之一.
　　本文的研究目的是將無量綱化后的CSTR系統(tǒng)模型辨識成T-S模糊模型，然后基于Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定性理論，采用并行分布補償方法，利用線性矩陣不等式技術(shù)，研究CSTR系統(tǒng)的穩(wěn)定性和H∞控制問題.
　　首先，介紹了CSTR的結(jié)構(gòu)和工作機理，以及應(yīng)用物料平衡原理建立的CSTR數(shù)學(xué)模型，并將其無量綱化.
　　其次，研究了線性時滯T-S模糊不確定系統(tǒng)的H

3、∞控制問題，通過構(gòu)造合適的Lyapunov-Krasovskii泛函以及應(yīng)用時滯區(qū)域劃分技巧、凸組合和倒凸組合方法處理Lyapunov泛函的導(dǎo)數(shù)，給出了由一組線性矩陣不等式表示的H∞性能準(zhǔn)則.進而應(yīng)用并行分布補償方法設(shè)計了H∞反饋控制器.通過應(yīng)用MATLAB的YALMIP和Simulink工具箱進行仿真，驗證了所得理論的有效性.
　　最后，將CSTR系統(tǒng)的非線性模型辨識成T-S模糊模型.通過應(yīng)用前面推出的H∞性能準(zhǔn)則，設(shè)計了魯棒H