Projektowanie odpornych obserwatorów stanu dla dyskretnych w czasie systemów nieliniowych

• Autorzy: Witczak M.

Warianty tytułu

EN

Design of robust observers for discrete-time non-linear systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem niniejszej pracy jest projektowanie obserwatorów stanu dla dyskretnych w czasie systemów nieliniowych. W szczególności, stosując metodę Lapunowa wyznacza się warunek zbieżności obserwatora. Bazując na otrzymanych rezultatach proponuje się procedurę projektowania obserwatora, a następnie przedstawia się jej programową implementację w środowisku MATLAB®. W pracy pokazuje się również jak zastosować powyższe rozwiązania do projektowania odpornych obserwatorów stanu o nieznanym wejściu.

EN

The paper deals with the problem of designing observers for discrete-time non-linear systems. In particular, with the use of the Lyapunov method, the convergence criterion of the observer is developed. Based on the achieved results a design procedure is proposed and implemented with the MATLAB® programming environment. The paper also shows how to use the above approach to design robust unknown input observers.

Słowa kluczowe

PL

detekcja uszkodzeń; systemy nieliniowe; obserwatory stanu; niepewność modelu

EN

fault detection; non-linear systems; observers; model uncertainty

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 51, nr 9 bis
• Strony: 60--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Witczak M.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych

Bibliografia

• [1] Aboky C, Sallet G., Vivalda J.C., Observers for Lipschitz non-linear systems. Int. J. Contr., Vol. 75, No. 3, 2002, pp. 204-212.
• [2] Alcorta Garcia E., Frank P. M., Deterministic nonlinear observer-based approaches to fault diagnosis. Control. Eng Practice, Vol. 5, No. 5, 1997, pp. 663-670.
• [3] Blanke M., M. Kinnaert, J. Lunze and M. Staroswiecki, Diagnosis and Fault-Tollerant Control, Springer, Berlin, 2003.
• [4] Boyd S., Feron E., Ghaoui L. E. and Balakrishnan V., Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory, Siam, Philadelphia; 1994.
• [5] Busuwon K., Saif M., and Farza M., A discrete-time observer tor a class of non-linear systems. In 36th IEEE Conference on Decision and Control, CDC, 1997, pp. 4796-4801.
• [6] Delebecque F., Nikoukah R., Rubio Scola H., Test signal design tor failure detection: A linear programming approach. Int. J. Appl. Math. Comput. Sci.,Vol. 13, No. 4, 2003, pp. 515-526.
• [7] Chen J., Patton R. J, Robust Model-based Fault Diagnosis for Dynamic Systems, Kluwer Academic Publishers, London; 1999.
• [8] Gahinet P., Nemirovski A., Laub A. J, and Chilali M., LMI Control Toolbox. For use with Matlab, MatliWorks Inc., Natick; 1995.
• [9] Korbicz J., Kościelny J. M., Kowalczuk Z. and Cholewa W. (Eds.), Fault Diagnosis. Models, Artificial Intelligence, Applications, Springer-Verlag, Berlin; 2004.
• [10] Rajamani R., Cho Y. M.. Existence and design of observers for nonlinear systems: relation to distance to unobservability, Inl. J. Contr., Vol. 69, No. 5, 1998, pp. 717-731.
• [11] Rajamani R., Observers for Lipschitz nonlinear systems, IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 43, No. 3,1998, pp. 397-401.
• [12] Schreier G., Ragot J., Patton R. J. and Frank P. M., Observer design for a class of non-linear systems, in IFAC Symp.: Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes: SAFEPROCESS'97, Hull, UK, 1997, Vol. 1, pp. 483-488.
• [13] Thau F. E., Observing the state of non-linear dynamic systems. Int. J. Contr., Vol. 17. No. 3, 1973, pp. 471-479.
• [14] Wang Z., Unbehauen H., A class of non-linear observers for discrete-time systems with parametric uncertainty, Int. J. Sys. Sci., Vol. 31, No. 1, 2000, pp. 19-26.
• [15] Witczak M., Identification and Fault Detection of Non-linear Dynamic Systems, University of Zielona Góra Press, Zielona Góra; 2003.
• [16] Zolghardi A., Henry D., Monision M., Design of nonlinear observers for fault diagnosis. A case study. Control. Eng. Practice, Vol. 4, No. 11, pp. 1535-1544.

Uwagi

Praca częściowo wykonana w ramach grantu KBN nr 4T11A01425