中立型随机模糊时滞系统的控制与滤波设计

This project aims at using fuzzy system theory, relevant knowledge of matrix analysis and stochastic analysis, combined with the method of generalized Finsler lemma, free weighting matrices, Schur complement lemma and Jensen inequality to investigate the control and filter design for nonlinear neutral stochastic time-delay systems based on T-S fuzzy model, develop new fuzzy control theory and design method. Essential problems are identified as: 1.For the control issues of the neutral stochastic nonlinear systems with time-delay, firstly, construct a suitable Lyapunov-Krasovskii functional, and then find the appropriate method to estimate the infinitesimal operator, then give a variety of controller design for the nonlinear systems; 2.We focus on the problem of H∞ filter design for delay-dependent neutral stochastic nonlinear system based on T-S fuzzy models, try to design a full order filter and the reduced order filter. Success of this project will have important academic value to the development of stochastic nonlinear system, and provide theoretical basis and design method for the control problems in practical engineering.

本项目旨在应用模糊系统理论，结合矩阵分析和随机分析的相关知识，利用广义Finsler引理、自有权矩阵、Schur 补引理以及Jensen 积分不等式等方法，研究基于T-S模糊模型的非线性中立型随机时滞系统的控制与滤波器设计问题，发展新的模糊控制理论和设计方法。主要研究下述问题：1.针对带有时滞的中立型随机非线性系统的控制问题，首先构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函，然后寻找适当方法对其无穷小算子作出估计，进而给出该类非线性系统的多种控制器设计方法；2.基于T-S模糊模型研究时滞相关的中立型随机非线性系统的H∞ 滤波设计问题，尝试设计出全阶滤波器和降阶滤波器。该项目的成功研究对发展随机非线性系统的控制理论具有重要的学术价值，为研究实际工程中的控制问题提供理论依据和设计方法。

本项目应用模糊系统理论，结合矩阵分析和随机分析的相关知识，利用广义Finsler引理 、自有权矩阵、Schur 补引理以及Jensen 积分不等式等方法研究了如下三类问题（1）研究了带有时滞的中立型随机模糊系统的鲁棒镇定及H无穷控制问题；针对一类非严格反馈随机非线性互联系统，开发了一种基于神经网络的动态表面控制方法。（2） 针对结构不同的几类复杂不确定非线性系统，如：非严格反馈非线性系统、严格反馈系统、以及纯反馈系统、时滞系统和容错控制系统，利用神经网络和模糊系统控制、自适应控制结合反步递推设计方法提出有效的控制方法，并研究了闭环系统的稳定性和收敛性等问题。（3） 基于多项式逼近和间歇性测量等方法研究了一类非线性系统的控制器设计问题。在本项目实施过程中，项目组在IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems、、Neurocomputing, Circuits Syst Signal Process 等国际知名SCI源刊上发表论文8篇，EI收录期刊及国内外会议论文7篇。成功申请了国家发明专利一项。