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Synthese von Zustands- und Ausgangsrückführungen für rekurrente Fuzzy-Systeme

Gering, Stefan ; Adamy, Jürgen (2021):
Synthese von Zustands- und Ausgangsrückführungen für rekurrente Fuzzy-Systeme. (Publisher's Version)
In: at - Automatisierungstechnik, 62 (10), pp. 708-719. De Gruyter, ISSN 0178-2312, e-ISSN 2196-677X,
DOI: 10.26083/tuprints-00019479,
[Article]

Abstract

Als spezielle Klasse dynamischer Fuzzy-Systeme bieten rekurrente Fuzzy-Systeme die Möglichkeit, dynamische Prozesse anhand von Expertenwissen oder Messdaten zu modellieren. Dabei zeichnet sich die Regelbasis durch die Möglichkeit der linguistischen Interpretierbarkeit und somit der Transparenz aus. Dieser Artikel stellt Ansätze vor, mit denen sowohl (beobachterbasierte) Zustands- als auch Ausgangsrückführungen zur Stabilisierung bekannter Ruhelagen mit Hilfe bilinearer Matrixungleichungen ausgelegt werden können. Die sich ergebenden Regler sind dabei strukturell äquivalent zu Fuzzy-Reglern und können somit ebenfalls linguistisch interpretiert werden. Hinsichtlich der Ausgangsrückführungen wird gezeigt, dass sich bekannte Syntheseansätze aus der linearen Systemtheorie ebenfalls auf Ausgangsrückführungen für rekurrente Fuzzy-Systeme übertragen lassen.

Item Type: Article
Erschienen: 2021
Creators: Gering, Stefan ; Adamy, Jürgen
Origin: Secondary publication service
Status: Publisher's Version
Title: Synthese von Zustands- und Ausgangsrückführungen für rekurrente Fuzzy-Systeme
Language: German
Abstract:

Als spezielle Klasse dynamischer Fuzzy-Systeme bieten rekurrente Fuzzy-Systeme die Möglichkeit, dynamische Prozesse anhand von Expertenwissen oder Messdaten zu modellieren. Dabei zeichnet sich die Regelbasis durch die Möglichkeit der linguistischen Interpretierbarkeit und somit der Transparenz aus. Dieser Artikel stellt Ansätze vor, mit denen sowohl (beobachterbasierte) Zustands- als auch Ausgangsrückführungen zur Stabilisierung bekannter Ruhelagen mit Hilfe bilinearer Matrixungleichungen ausgelegt werden können. Die sich ergebenden Regler sind dabei strukturell äquivalent zu Fuzzy-Reglern und können somit ebenfalls linguistisch interpretiert werden. Hinsichtlich der Ausgangsrückführungen wird gezeigt, dass sich bekannte Syntheseansätze aus der linearen Systemtheorie ebenfalls auf Ausgangsrückführungen für rekurrente Fuzzy-Systeme übertragen lassen.

Journal or Publication Title: at - Automatisierungstechnik
Journal volume: 62
Number: 10
Publisher: De Gruyter
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik > Control Methods and Robotics
Date Deposited: 10 Sep 2021 12:44
DOI: 10.26083/tuprints-00019479
Official URL: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19479
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-194793
Additional Information:

Schlüsselwörter: Rekurrente Fuzzy-Systeme, beobachterbasierte Zustandsrückführungen, Ausgangsrückführungen

Keywords: Recurrent Fuzzy systems, observer-based statefeedback, output feedback

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Alternative Abstract:
Alternative abstract Language

As a special classof dynamical fuzzy systems, recurrent fuzzy systems allow for the modeling of dynamical processes based on expert knowledge or measurements.The rule base is characterized by the possibility of linguistic interpretability and thus transparency. This article presents methods for the synthesis of (observer-based) state feedback as well as output feedback for stabilization of known equilibria by means of bilinear matrix inequalities. The structure of the controllers obtained is equivalentto fuzzy controllers, thus allowing again for a linguistic interpretability. With regards to output feedback it is shownthat well known approaches from linear systems theory be adapted to the synthesis of output feedback for recurrent fuzzy systems.

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