6m715u

Volume 12 number 3

Pages: 171-177


LMI-based framework for the synthesis of saturating controls laws

Joo M. Gomes da Silva Jr. ([email protected])(1)
Cristiane Paim ([email protected])(2)
Eugnio B. Castelan ([email protected])(2)

    (1)UFRGS - Departamento de Engenharia Eltrica
    Av. Osvaldo Aranha 103, 90035-190 Porto Alegre, RS, BRAZIL
    (2)UFSC - Departamento de Automao e Sistemas
    P.O. Box 476, 88040-900 Florianpolis, SC, BRAZIL
Resumo: Uma metodologia baseada em LMIs para a sntese de leis de controle saturantes.
Considerando sistemas lineares em malha aberta, neste artigo so estudados os problemas de sntese de leis de controle, especificamente do tipo realimentao de estados e do tipo realimentao de sada baseada em observadores de estado, em presena de saturao de controle. A estabilidade assinttica local do sistema no-linear em malha fechada estudada a partir de uma abordagem quadrtica. Neste contexto, so estabelecidas condies para a garantia da estabilidade. A partir destas condies, um "framework" baseado na soluo de Inequaes Matriciais Lineares (LMIs) proposto para o clculo das leis de controle visando assegurar a estabilidade assinttica para um dado conjunto de estados iniciais issveis bem como uma certa peformance temporal em uma vizinhana da origem (ponto de equilbrio).
Palavras Chave: Saturao, controle, estabilidade, sntese, LMI
Abstract:
Considering linear open-loop systems, the design of full state and observer-based output 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 issible 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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