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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Um algoritmo de busca local baseado em LMIs para computar ganhos de realimentação estabilizantes diretamente como variáveis de otimização
Title Alternative: An LMI-based local search algorithm to compute stabilizing feedback gains directly as optimization variables
Author: Felipe, Alexandre, 1987-
Advisor: Oliveira, Ricardo Coração de Leão Fontoura de, 1978-
Abstract: Resumo: Esta dissertação trata do problema de estabilização robusta de sistemas lineares incertos por realimentação estática de estados e de saídas. São investigados sistemas contínuos e discretos no tempo, com as matrizes do sistema pertencendo a um domínio politópico. Diferentemente dos métodos de estabilização robusta disponíveis na literatura, nos quais o produto entre a matriz de Lyapunov (ou a variável de folga) e o ganho de controle é transformado em uma nova variável, nesta dissertação é proposto um novo paradigma, evitando a mudança de variável e fornecendo condições de síntese que tratam o ganho de controle diretamente como uma variável de otimização. O procedimento de síntese é formulado em termos de um algoritmo iterativo com convergência local baseado em desigualdades matriciais lineares, tendo como principais novidades os seguintes pontos: tanto a matriz de Lyapunov como a matriz dinâmica de malha fechada aparecem de forma afim nas condições; apenas variáveis de folga são fixas a cada iteração, evitando a alternância clássica entre a matriz de Lyapunov e o ganho de controle; inicialização independente das matrizes do sistema, garantindo a existência de soluções factíveis a cada iteração; critério de parada baseado em uma condição de análise de estabilidade robusta. Comparações numéricas exaustivas mostram que o método proposto apresenta eficácia maior que todos os métodos da literatura, sendo especialmente adequado para tratar os problemas de realimentação de saída e controle descentralizado

Abstract: This dissertation addresses the problem of robust stabilization of uncertain linear sys-tems by static state- and output-feedback control laws. Continuous- and discrete-time systems with matrices belonging to a polytopic domain are investigated. Differently from the robust stabilization methods available in the literature, where the product between the Lyapunov matrix (or slack variable) and the control gain is transformed into a new variable, in this dissertation a new paradigm is proposed, avoiding the change of variable and providing synthesis conditions that handle the control gain directly as an optimization variable. The synthesis procedure is formulated in terms of a locally convergent iterative algorithm based on linear matrix inequalities, with the following points as main novelties: both the Lyapunov and closed-loop dynamic matrices appear affinely in the conditions; only slack variables are fixed at each iteration, avoiding the classic alternation between the Lyapunov matrix and the control gain; initialization independent of the matrices of the system, ensuring the existence of feasible solutions at each iteration; stopping criterion based on a robust stability analysis condition. Exhaustive numerical comparisons show that the proposed method can outperform all the conditions from the literature in terms of effectiveness, being specially suitable to deal with output-feedback and decentralized control problems
Subject: Sistemas lineares
Otimização robusta
Realimentação
Desigualdades matriciais lineares
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: FELIPE, Alexandre. Um algoritmo de busca local baseado em LMIs para computar ganhos de realimentação estabilizantes diretamente como variáveis de otimização. 2017. 1 recurso online (89 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/331102>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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