Robust H∞ switched static output feedback control design for linear switched systems subject to actuator saturation

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Carniato, Leonardo Ataide
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Controle H∞ chaveado e robusto; Controle chaveado estático com realimentação da saída; Desigualdades Matriciais Lineares; Saturação no atuador; Robust H∞ switching control; Switched static output feedback; Linear matrix inequalities (LMI); Actuator saturation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/183007

Este trabalho dedica-se ao estudo do problema de controle robusto envolvendo custo H∞ para sistemas lineares chaveados no tempo contínuo, sujeitos à saturação no atuador e com incertezas politópicas, considerando leis de chaveamento e controladores chaveados dependentes da saída da planta. Os métodos propostos oferecem novas condições baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs - do inglês, Linear Matrix Inequalities) para o projeto de controladores chaveados utilizando funções de Lyapunov dependentes de parâmetros. O método é baseado em um resultado recentemente introduzido na literatura para o projeto de controle H∞ de saída o qual evita igualdades matriciais lineares (LMEs - do inglês, Linear Matrix Equalities) e a necessidade de impor restrições nas matrizes de saída do sistema, isto é, as matrizes de saída do sistema podem ser de posto linha incompleto. Com o objetivo de estender estes resultados, a restrição de saturação no atuador é estudada. Análises teóricas e resultados de simulações mostram que os novos procedimentos são menos conservativos quando comparados a métodos publicados recentemente na literatura. No método proposto, as condições são uma classe particular de desigualdades matriciais bilineares (BMIs - do inglês, Bilinear Matrix Inequalities), as quais contêm alguns termos bilineares devido à multiplicação de matrizes por escalares. Estes termos estão relacionados à combinação convexa das matrizes de chaveamento bem como a outros parâmetros escalares que proporcionam dimensões extras livres no espaço de solução. Para tanto, o algoritmo híbrido denominado DE-LMI (do inglês, Differential Evolution-Linear Matrix Inequality) é proposto a fim de encontrar soluções factíveis para este problema NP-hard. Exemplos mostram que as metodologias propostas reduzem o conservadorismo de dois procedimentos recentes presentes na literatura para resolver os problemas de controle tratados. Em particular, um exemplo apresenta a implementação do controle chaveado em um sistema de suspensão ativa fabricado pela Quanser®.