【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制工程，特别涉及一种二型切换模糊系统的间歇控制方法。
技术介绍
1、在工业自动化、机械系统控制、空中交通控制等复杂实际控制问题中，切换非线性系统展现出了强大的应用潜力。切换非线性系统通常由多个非线性子系统及一个协调这些子系统间切换的切换规则组成，能够根据系统不同运行状态选择最合适控制策略，提高系统整体控制性能。
2、现有技术中，利用t-s模糊模型方法，切换非线性系统通过if-then规则用几种局部线性模式和隶属度函数的组合来表示，极大地简化了系统分析难度。到目前为止，利用t-s模糊模型，得到了许多线性系统的分析方法，有效降低了切换非线性系统的分析难度。
3、然而，由于温度的变化、元素的磨损等因素，参数的不确定性广泛存在于实际的非线性系统中，t-s模糊模型没有考虑到隶属函数的参数不确定性。为了解决这一问题，研究人员提出了二型(it2)模糊模型，通过引入一对上下隶属度函数来描述参数的不确定性，在处理复杂系统的不确定性方面展现出了更高的灵活性和鲁棒性。
4、另一方面，随着控制理论的不断发展，间歇性控制策略作为一种降低控制成本的有效手段，逐渐受到关注。间歇性控制意味着控制器在繁忙和空闲两种状态之间交替工作，从而在保证系统性能的同时，最大限度地减少控制器的运行时间，降低能耗和成本。间歇性控制策略已被成功应用于通信控制、工业控制、化学反应控制、运输控制等多个领域。
5、因此，针对传统控制方法在处理复杂非线性系统不确定性时存在不足的问题，将it2模糊模型与间歇性控制策略相结合，应
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的问题是：提供一种二型切换模糊系统的间歇控制方法，结合二型模糊模型(it2)、切换系统理论和间歇控制策略的优势，提高切换系统的性能并降低控制成本。
2、本专利技术采用如下技术方案：一种二型切换模糊系统的间歇控制方法，包括如下步骤：
3、s1、在切换非线性系统中，基于动态状态区间二型模糊集，在if-then规则下，通过前提变量的it2模糊集及模糊规则的发射强度，建立离散切换非线性系统的全局模糊模型；
4、s2、基于全局模糊模型，提出依赖于定时器的it2模糊间歇控制器，并构建二型模糊间歇控制器结构框架；
5、s3、将二型模糊间歇控制器结构框架输入全局模糊模型，定义新的切换信号，得到带有2n子系统的切换系统；
6、s4、对新的切换信号进行控制，计算it2模糊间歇控制器增益，使得it2模糊控制器间歇性工作，同时保证2n子系统的切换系统的稳定性和h∞性能。
7、具体地，步骤s1中，所述动态状态区间二型模糊集为dsit2fss,，在if-then规则下，如果θ1(x(k))是θ2(x(k))是是表示前提变量θs(x(k))模糊规则为mth的it2模糊集，p表示前提变量个数；
8、那么，闭环dsit2fss表示如下：
9、
10、其中，x(k)为二型切换模糊系统的状态向量，为实数集合，nx为向量维数，k用于表示时间。k≥0，为整数集合；y(k)为二型切换模糊系统的控制输出；u(k)、ω(k)分别为控制输入和干扰输入，σ(k)为切换信号；aim、bim、cim、dim、eim、fim是已知的常数矩阵，为模糊集，r表示模糊规则个数，σ(k)＝i，为子系统集合。
11、mth模糊规则的发射强度区间集wim(x(k))，表示如下：
12、
13、其中，和分别为θs(x(k))的上下成员函数lumfs，ψim(x(k))、分别为隶属度函数下界和上界；
14、让σ(k)＝i，基于模糊推理方法，得到离散切换非线性系统的全局模糊模型：
15、
16、其中，ψim(x(k))用于表示隶属度函数，且并且是满足的非线性加权函数。
17、进一步地，步骤s2中，假设离散切换非线性系统的全局模糊模型的切换信号σ(k)满足最小停留时间约束，提出一类依赖于定时器的it2模糊间歇控制器，如果是是是那么：
18、
19、其中，l表示周期序号，τ是定义的计时器，kin,τ表示控制器增益；
20、[t2l,t2l+1)为控制器繁忙间隔，在此期间控制器被激活，[t2l+1,t2l+2)为控制器空闲时间间隔，在此期间控制器停止运行。
21、表示前提变量的nth模糊集，nth模糊规则的发射强度用区间集来表示：
22、
23、其中，和分别为的上下成员函数lumfs，φin(x(k))、分别表示下和上隶属度；
24、以类似的方式，得到二型模糊间歇控制器结构框架，表示为：
25、
26、其中，φin(x(k))用于表示隶属度，且非线性加权函数和满足
27、进一步地，步骤s3中，使用φim和ψim分别代表φim(x(k))和ψim(x(k))，使：
28、
29、
30、将it2模糊间歇控制器结构框架输入全局模糊模型，得到：
31、
32、进一步地，步骤s3中，定义新的切换信号
33、
34、其中，n表示子系统数量，s(k)表示控制器的工作状态，并由定义。
35、新的切换信号同时取决于切换信号σ(k)和控制器工作状态：
36、
37、其中，表示控制器工作的子系统集合，表示控制器未工作的子系统集合。
38、然后，公式(6)带有间歇性控制输入的n模式dsit2fss，即公式(8)可视为以下带有2n子系统的切换系统：
39、
40、其中，在集合中取值。
41、进一步地，验证公式(11)带有2n子系统的切换系统在切换信号下为l2-增益不大于γ的guas(全局一致渐近稳定性)。
42、首先，构造一类非递增的spdlfs(切换路径依赖的李雅普诺夫)函数：
43、
44、其中，pc,τ＞0，表示计时器，c表示在个控制器运行周期内的切换路径
45、给定整数tb≥1和tf≥1，如果存在常数γ＞0、正定对称矩阵xc,τ、矩阵ωiτ、uim,τ和对称矩阵λc,τ,m、具有合适大小的使得所述2n子系统的切换系统在切换信号下，具有l2-增益不大于γ的全局一致渐近稳定性，对任何和都有φin-σinψin≥0，并满足给定整数条件下的约束条件，it2模糊间歇控制器增益由计算得到。
46、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
47、本专利技术二型切换模糊系统的间歇控制方法，通过将具有间歇性控制输入的切换系统，作为具有控制器繁忙模式和控制器空闲模式这两种模式的切换系统，设计it2模糊控制器间歇性工作，仍能保证闭环系统的稳定性和h∞性能。...
【技术保护点】
1.一种二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述动态状态区间二型模糊集为DSIT2FSs,，在If-Then规则下，闭环DSIT2FSs表示如下：
3.根据权利要求2所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S1中，建立离散切换非线性系统的全局模糊模型，方法如下：
4.根据权利要求3所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S2中，假设全局模糊模型系统的切换信号σ(k)满足最小停留时间约束，提出依赖于定时器的IT2模糊间歇控制器，表示如下：
5.根据权利要求4所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S2中，构建二型模糊间歇控制器结构框架，方法如下：
6.根据权利要求4所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S3中，使用φim和ψim分别代表φim(x(k))和ψim(x(k))，使：
7.根据权利要求4所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤
8.根据权利要求7所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S3中，构建带有2N子系统的切换系统，表示如下：
9.根据权利要求8所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S4中，基于闭环2N子系统的切换系统，构造一类非递增的切换路径依赖的李雅普诺夫函数SPDLFs，表示如下：
10.根据权利要求9所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤S4中，给定整数条件下，所述约束条件包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤s1中，所述动态状态区间二型模糊集为dsit2fss,，在if-then规则下，闭环dsit2fss表示如下：
3.根据权利要求2所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤s1中，建立离散切换非线性系统的全局模糊模型，方法如下：
4.根据权利要求3所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤s2中，假设全局模糊模型系统的切换信号σ(k)满足最小停留时间约束，提出依赖于定时器的it2模糊间歇控制器，表示如下：
5.根据权利要求4所述的二型切换模糊系统的间歇控制方法，其特征在于，步骤s2中，构建二型模糊间歇控制器结构框架，方法...
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