• 제목/요약/키워드: LMI Optimization

검색결과 134건 처리시간 0.029초

A Gain-Scheduled Autopilot Design for a Bank-To-Turn Missile Using LMI Optimization and Linear Interpolation

  • Shin, Myoung-Ho;Chung, Myung-Jin;Lee, Chiul-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
    • /
    • pp.48.3-48
    • /
    • 2001
  • A gain-scheduled autopilot design for a bank-to-turn (BTT) missile is developed by using the Linear Matrix Inequality (LMI) optimization technique and a state-space lineal interpolation method. The missile dynamics are brought to a quasilinear parameter varying (quasi-LPV) form. Robust linear control design method is used to obtain state feedback controllers for the LPV systems with exogenous disturbances at the frozen values of the scheduling parameters. Two gam-scheduled controllers for the pitch axis and the yaw/roll axis are constructed by linearly interpolating the robust state-feedback gains. The designed controller is applied to a nonlinear six-degree-of-freedom (6-DOF) simulations.

  • PDF

시변 불확실성을 가지는 선형 시스템을 위한 반복 제어 시스템의 설계 (Design of Repetitive Control System for Linear Systems with Time-Varying Uncertainties)

  • 정명진;도태용
    • 제어로봇시스템학회논문지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.13-18
    • /
    • 2005
  • This paper considers a design problem of the repetitive control system for linear systems with time-varying norm bounded uncertainties. Using the Lyapunov functional for time-delay systems, a sufficient condition ensuring robust stability of the repetitive control system is derived in terms of an algebraic Riccati inequality (ARI) or a linear matrix inequality (LMI). Based on the derived condition, we show that the repetitive controller design problem can be reformulated as an optimization problem with an LMI constraint on the free parameter.

ROBUST OUTPUT FEEDBACK $H\infty$ CONTROL FOR UNCERTAIN DELAYED SINGULAR SYSTEMS

  • Kim, Jong-Hae;Lim, Jong-Seul
    • Journal of applied mathematics & informatics
    • /
    • 제20권1_2호
    • /
    • pp.513-522
    • /
    • 2006
  • This paper considers a robust output feedback $H\infty$ controller design method for singular systems with time-varying delay in state and parameter uncertainty in system matrix by an LMI approach and observer based technique, which can be solved efficiently by convex optimization. The sufficient condition for the existence of controller and the controller design method are presented by strict LMI(linear matrix inequality) approach. Since the obtained condition can be expressed as an LMI form, all variables including feedback gain and observer gain can be calculated simultaneously by Schur complement and changes of variables.

LMI 기법을 이용한 2자유도 표준모델에 대한 비결합 제어기의 H(sub)$\infty$ 설계 (H(sub)$\infty$ Design for Decoupling Controllers Based on the Two-Degree-of-Freedom Standard Model Using LMI Methods)

  • 강기원;이종성;박기헌
    • 제어로봇시스템학회논문지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.183-192
    • /
    • 2001
  • In this paper, the decoupling H(sub)$\infty$ controller which minimizes the maximum energy in the output signal is designed to reduce the coupling properties between the input/output variables which make it difficult to control a system efficiently. The state-space formulas corresponding to the existing transfer matrix formulas of the controller are derived for computational efficiency. And for a given decoupling $H_{\infty}$ problem, an efficient method are sought to find the controller coefficients through the LMI(Linear Matrix Inequalities) method by which the problem is formulated into a convex optimization problem.

  • PDF

LMI-Based Synthesis of Robust Iterative Learning Controller with Current Feedback for Linear Uncertain Systems

  • Xu, Jianming;Sun, Mingxuan;Yu, Li
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.171-179
    • /
    • 2008
  • This paper addresses the synthesis of an iterative learning controller for a class of linear systems with norm-bounded parameter uncertainties. We take into account an iterative learning algorithm with current cycle feedback in order to achieve both robust convergence and robust stability. The synthesis problem of the developed iterative learning control (ILC) system is reformulated as the ${\gamma}$-suboptimal $H_{\infty}$ control problem via the linear fractional transformation (LFT). A sufficient convergence condition of the ILC system is presented in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Furthermore, the ILC system with fast convergence rate is constructed using a convex optimization technique with LMI constraints. The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method.

LMI를 이용한 $L_1/H_{\infty}$ 준최적 제어기법 (Mixed $L_1/H_{\infty}$ Suboptimal Control: A LMI Approach)

  • 천관호;노대종;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
    • /
    • pp.1131-1133
    • /
    • 1996
  • In this paper, we consider the mixed $L_1/H_{\infty}$ problems of finding internally stabilizing controllers which minimize the peak-to-peak gain of a certain closed loop transfer function with $H_{\infty}$-norm constraint on other closed loop transfer function(or vise versa). This problem is a useful framework for designing a controller with the norm constraints upon time and frequency domain. We formulate the mixed $L_1/H_{\infty}$ problem as LMI problems by using the reachable set. This paper offers the sufficient condition for the existence of suboptimal state feedback controller, and shows that suboptimal solution can be obtained by solving a finite-dimensional convex optimization and a line search.

  • PDF

선형행렬부등식을 이용한 불확실성 이산시간 특이시스템의 강인 보장비용 상태궤환 제어기 설계 (Design of Robust Guaranteed Cost State Feedback Controller for Uncertain Discrete-time Singular Systems using LMI)

  • 김종해
    • 전기학회논문지
    • /
    • 제57권8호
    • /
    • pp.1429-1433
    • /
    • 2008
  • In this paper, we consider the design method of robust guaranteed cost controller for discrete-time singular systems with norm-bounded time-varying parameter uncertainty. In order to get the optimum(minimum) value of guaranteed cost, an optimization problem is given by linear matrix inequality (LMI) approach. The sufficient condition for the existence of controller and the upper bound of guaranteed cost function are proposed in terms of strict LMIs without decompositions of system matrices. Numerical examples are provided to show the validity of the presented method.

파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템의 견실 $H_\infty$ 출력궤환 제어 (Robust $H_\infty$ Output Feedback Control of Descriptor Systems with Parameter Uncertainty and Time dDelay)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
    • /
    • 제41권3호
    • /
    • pp.9-16
    • /
    • 2004
  • 본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기 설계방법을 단 하나의 선형행렬부등식 조건을 이용하여 제시한다. 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계방법을 모든 변수의 견지에서 완벽한 하나의 선형행렬부등식으로 표현하여 볼록최적화가 가능하도록 한다. 제어기의 설계과정은 제안한 하나의 충분조건으로부터 직접 구해진다. 구한 충분조건은 하나의 선형행렬부등식으로 표현되어지므로, 슈어 여수정리와 변수치환 및 특이치 분해의 기법에 의하여 궤환이득과 추정이득을 포함하는 모든 해로부터 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기를 동시에 구할 수 있다. 또한 제안한 알고리듬을 이용하여 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 견실 Η∞ 출력제환 제어기 설계도 가능함을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.

폴리토프 모델을 이용한 도립진자의 다목적$ Η_2/Η_\infty$ 제어기의 LMI 설계 (LMI Design of Multi-Objective$ Η_2/Η_\infty$Controllers for an Inverted Pendulum on the Cart Using Polytope Models)

  • 이상철
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제6권1호
    • /
    • pp.6-13
    • /
    • 2002
  • 본 논문은 선형 행렬 부등식 (LMI) 기법을 이용하여, 도립진자 시스템의 안정화 조절 제어 및 추종 제어 특성을 만족하는 다목적 제어기를 선계하기 위하여, 도립진자의 모델을 복수개의 모델을 원소로 가진 폴리토프 모델(polytopic model)로 표현하고, 극점 배치 Η$_2$$_{\infty}$ 제어기를 설계하는 과정을 예시한 것이다. 도립진자의 진폭이 비교적 큰 경우, 하나의 동작점에서 구한 선형 시불변 모델의 오차를 불확실성으로 고려하여 설계한 제어기가 가지기 쉬운 보수성(conservativeness)을 극복하기 위하여, 도립진자 시스템에 대하여 다수의 경사 각도를 선형화의 동작점으로 취하여 복수개의 선형시불변 모델로써 이루어진 하나의 폴리토프 모델(polytopic model)을 구성하였다. 이 모델에 대하여, 볼록 최적화(convex optimization) 알고리즘을 사용하는 LMI 소프트웨어를 사용하여 다목적 성능을 만족하는 제어기를 설계하였다. 폴리토프 모델에 대하여 설계된 제어기로써 제어된 도립 진자는, 비교적 큰 경사 각도의 초기치에 대한 실험에서, 안정하게 연직 위치로 복원되는 제어 효과를 관찰할 수 있었다.

Compensation of Networked Control Systems Using LMI-based Delay-dependent H_infinity Optimization Method

  • Yoo, Ho-Jun;Ryu, Hee-Seob;Kwon, Oh-Kyu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
    • /
    • pp.54.6-54
    • /
    • 2002
  • 1. Introduction 2. The Netwoked Control System Description 2.1 A close-loop system with the network induced delay 2.2 Discretization and State Augmentation of NCS 3. Delay-dependent H_infinity Controller Design for NCS 4. Numerical Example 5. Conclusion

  • PDF