Analysis and Control of a Lur’e System with Sector-Bounded, Slope-Restricted Nonlinearities Using Linear and Bilinear Matrix Inequalities
| Autor: | Wells Cembrano, Sandra Cristina |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Ocampo-Martínez, Carlos, Braatz, Richard, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial, Massachusetts Institute of Technology |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Nonlinear control theory
LMIs 93 Systems Theory [Classificació AMS] 93 Systems Theory Control::93C Control systems guided systems [Classificació AMS] Control no lineal Teoria de Control no lineal estabilitat de Lyapunov 93C Control systems guided systems [Control] Enginyeria de la telecomunicació [Àrees temàtiques de la UPC] sistemes de Lur’e BMIs |
| Zdroj: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Popis: | L’objectiu d’aquesta tesi és l’anàlisi i el control d’un sistema de Lur’e, és a dir, un sistema amb un camí directe lineal i invariant en el temps i amb una realimentació no lineal estàtica, amb restriccions de sector i de pendent en les seves no-linealitats. Aquesta descripció engloba una àmplia classe de sistemes que apareixen comunament en una àmplia gamma de disciplines d’enginyeria. L’enfocament d’aquest treball es basa en la teoria d’estabilitat de Lyapunov i utilitza desigualtats de matrius lineals per proposar criteris per a l’estabilitat absoluta del sistema i els guanys l2 i RMS, i desigualtats de matrius bilineals per proposar criteris per al seu control per realimentació d’estat i estimació d’estat. Aquest tipus de condicions, en particular les desigualtats de matrius lineals, són convenients de tractar computacionalment, ja que els problemes d’optimització a que donen lloc són convexos. S’obtenen resultats numèrics per a diversos exemples, els quals mostren una millora significativa respecte a les condicions anteriors de la literatura. El objetivo de esta tesis es el análisis y el control de un sistema de Lur’e, es decir, un sistema con un camino directo lineal e invariante en el tiempo y con una realimentación no lineal estática, con restricciones de sector y de pendiente en sus no-linealidades. Esta de- scripción engloba una amplia clase de sistemas que aparecen comúnmente en una amplia gama de disciplinas de ingeniería. El enfoque de este trabajo se basa en la teoría de estabilidad de Lyapunov y utiliza desigualdades de matrices lineales para proponer criterios para la estabil- idad absoluta del sistema y las ganancias l2 y RMS, y desigualdades de matrices bilineales para proponer criterios para su control por realimentación de estado y estimación de estado. Este tipo de condiciones, en particular las desigualdades de matrices lineales, son convenientes tratar computacionalmente, ya que los problemas de optimización a que dan lugar son con- vexos. Se obtienen resultados numéricos para varios ejemplos, los cuales muestran una mejora significativa respecto a las condiciones anteriores de la literatura. The aim of this thesis is to analyze and control a Lur’e system, i.e., a system with a linear time-invariant forward path and a nonlinear static feedback with sector and slope constraints on its nonlinearities. This description encompasses a broad class of systems that commonly arise in a wide range of engineering disciplines. The approach of this work is based on Lyapunov stability theory and uses linear matrix inequalities to propose criteria for the system’s absolute stability and l2- and RMS-gains, and bilinear matrix inequalities to propose criteria for state feedback control and state estimation. These types of conditions, in particular linear matrix inequalities, are conveniently treated computationally, as the optimization problems that they give rise to are convex. Numerical results are obtained for several examples, showing a significant improvement with respect to previous conditions in the literature. Outgoing |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|