Estabilidade global de sistemas lineares positivos sujeitos a saturação nos atuadores

Amanda Spagolla; Giorgio Valmorbida; Cecília F. Morais; Ricardo C. L. F. Oliveira; Pedro L. D. Peres

doi:10.20906/SBAI-SBSE-2023/3972

Amanda Spagolla Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, SP
Giorgio Valmorbida Laboratoire des Signaux et Systèmes, CentraleSupélec, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette
Cecília F. Morais Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas), Programa de Pós Graduação em Gestão de Redes de Telecomunicações, Campinas, SP
Ricardo C. L. F. Oliveira Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, SP
Pedro L. D. Peres Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, SP

DOI: https://doi.org/10.20906/SBAI-SBSE-2023/3972

Keywords: Saturation, Positive systems, Discrete-time systems, Continuous-time systems, Linear matrix inequalities, Global stability

Abstract

This paper proposes a more accurate characterization for the global stability of positive linear systems subject to saturation in the actuators. Exploring the description of saturation by means of the ramp function, that is positive for positive inputs, and the copositivity of quadratic forms, sufficient conditions for the global stability are given in terms of linear matrix inequalities for continuous- and discrete-time systems. Numerical comparisons with other techniques from the literature based on sector conditions are made to illustrate the effectiveness of the new proposed conditions.