Volume 12 number 3
Pages: 171-177
LMI-based framework for the synthesis of saturating controls laws
João M. Gomes da Silva Jr. (jmgomes@delet.ufrgs.br)(1)
Cristiane Paim (cris@lcmi.ufsc.br)(2)
Eugênio B. Castelan (eugenio@lcmi.ufsc.br)(2)
| Resumo: | Uma metodologia baseada em LMIs para a síntese de leis de controle saturantes. Considerando sistemas lineares em malha aberta, neste artigo são estudados os problemas de síntese de leis de controle, especificamente do tipo realimentação de estados e do tipo realimentação de saída baseada em observadores de estado, em presença de saturação de controle. A estabilidade assintótica local do sistema não-linear em malha fechada é estudada a partir de uma abordagem quadrática. Neste contexto, são estabelecidas condições para a garantia da estabilidade. A partir destas condições, um "framework" baseado na solução de Inequações Matriciais Lineares (LMIs) é proposto para o cálculo das leis de controle visando assegurar a estabilidade assintótica para um dado conjunto de estados iniciais admissíveis bem como uma certa peformance temporal em uma vizinhança da origem (ponto de equilíbrio). |
| Palavras Chave: | Saturação, controle, estabilidade, síntese, LMI |
| Abstract: | Considering linear open-loop systems, the design of full state feedback and observer-based output feedback control laws subject to control input saturation are addressed. The local asymptotic stability of the nonlinear closed-loop system is studied through a quadratic approach. In this context, conditions guaranteeing the local asymptotic stability of the nonlinear (saturated) closed-loop system are stated. From these conditions, a framework based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) is proposed to compute control laws in order to ensure the asymptotic stability of a given admissible set of initial states and a certain degree of time-domain performance for the closed-loop system in a neighborhood of the origin. |
| Keywords: | Control saturation, stability, synthesis, LMI. |
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