Design of robust guaranteed cost observer-based controller for linear uncertain systems

Abstract

Bu tezde, birçok sistem için önemli olan doğrusal belirsiz sistemler için gözetleyici tabanlı dayanıklı garantili maliyet denetleyici tasarımı incelendi. Lyapunov kararlılık teoremi, önerilen dayanıklı kararlılığın kriteri ile doğrusal matris eşitsizlik (LMI) çerçevesinde uygulandı. Hafızasız geri beslemeli ile kararlılık kriterinin geçerlilik problemi koni tamamlamalı minimizasyon algoritmasının uygulanmasıyla kolayca çözüm elde edildi. Ayrıca, doğrusal matris eşitsizlik bakımından geri beslemeli sonuç kararlılık kriteri dışbükeydir. Buna ek olarak garantili maliyet minimizasyonu koni tamamlamalı minimizasyon algoritması aracılıyla elde edildi.Bu tez ayrıca doğrusal sistemler için garanti maliyet gözetleyici esaslı orantısal türev geri beslemeli kontrolör dizaynını sunmaktadır. Önerilen doğrusal sistem gözetleyici esaslı tasarımına göre performans indeks minimizasyon sonucu daha olumlu sonuç elde edilmiştir.Sonuç olarak nümerik örnekler sunulmuş olup, tanımlanan kararlılık yaklaşımının önemli bir gelişme gösterdiği sonucu elde edilmiştir.

In this thesis, robust guaranteed cost observer-based state feedback controller design problem has been investigated for a linear uncertain system with norm-bounded uncertainty parameters, which has been important for several systems. This is employed by Lyapunov stability theorem that the criteria of robust stabilization are proposed within the framework of linear matrix inequalities (LMI). The feasibility problem of the stabilization criteria with memoryless feedback is solved easily using the technique of cone complementary minimization algorithm. Also, the stability criteria of output feedback is convex in the shape of linear matrix inequalities. Moreover, minimization of guaranteed cost was obtained via cone complementary algorithm. This thesis also proposes the design of the guaranteed cost of observer-based proportional derivative state feedback controller for linear nominal systems. The minimization of the performance index is satisfied to get a feasible solution than the proposed observer-based controller for the linear nominal system. Finally, numeric examples have been presented to illustrate the stabilization that introduced approach provides considerable improvement.