Design of Suboptimal Robust Controllers Based on a Priori and Experimental Data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This paper develops a novel unified approach to designing suboptimal robust control laws for uncertain objects with different criteria based on a priori information and experimental data. The guaranteed estimates of the γ0, generalized H2, and H∞ norms of a closed loop system and the corresponding suboptimal robust control laws are expressed in terms of solutions of linear matrix inequalities considering a priori knowledge and object modeling data. A numerical example demonstrates the improved quality of control systems when a priori and experimental data are used together.

About the authors

M. M. Kogan

Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering

Email: mkogan@nngasu.ru
Nizhny Novgorod, Russia

A. V. Stepanov

Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering

Author for correspondence.
Email: andrey8st@yahoo.com
Nizhny Novgorod, Russia

References

  1. Поляк Б.Т., Щербаков П.С. Робастная устойчивость и управление. М.: Наука, 2002.
  2. Petersen I.R., Tempo R. Robust Control of Uncertain Systems: Classical Results and Recent Developments // Automatica. 2014. V. 50. No. 5. P. 1315-1335.
  3. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Метод скоростного градиента и его приложения // АиТ. 2021. № 9. С. 3-72.
  4. Annaswamy A.A., Fradkov A.L. A Historical Perspective of Adaptive Control and Learning // Annual Reviews in Control. 2021. V. 52. P. 18-41.
  5. De Persis C., Tesi P. Formulas for Data-Driven Control: Stabilization, Optimality and Robustness // IEEE Trans. Automat. Control. 2020. V. 65. No. 3. P. 909-924.
  6. Waarde H.J., Eising J., Trentelman H.L., Camlibel M.K. Data Informativity: a New Perspective on Data-Driven Analysis and Control // IEEE Trans. Automat. Control. 2020. V. 65. No. 11. P. 4753-4768.
  7. Berberich J., Koch A., Scherer C.W., Allgower F. Robust data-driven state-feedback design // Proc. Amer. Control Conf. 2020. P. 1532-1538.
  8. Waarde H.J., Camlibel M.K., Mesbahi M. From Noisy Data to Feedback Controllers: Nonconservative Design via a Matrix S-Lemma // IEEE Trans. Automat. Control. 2022. V. 67. No. 1. P. 162-175.
  9. Biso A., De Persis C., Tesi P. Data-driven Control via Petersen's Lemma // Automatica. 2022. V. 145. Article 110537.
  10. Willems J.C., Rapisarda P., Markovsky I., De Moor B. A note on persistency of excitation // Syst. Control Lett. 2005. V. 54. P. 325-329.
  11. Якубович В.А. S-процедура в нелинейной теории управления // Вестник Ленинградского университета. Математика. 1977. Т. 4. С. 73-93.
  12. Petersen I.R. A stabilization algorithm for a class of uncertain linear systems // Syst. Control Lett. 1987. V. 8. P. 351-357.
  13. Doyle J.C. Analysis of feedback systems with structured uncertainties // IEE Proc. 1982. V. 129. Part D(6). P. 242-250.
  14. Safonov M.G. Stability margins of diagonally perturbed multivariable feedback systems // IEE Proc. 1982. V. 129. Part D(6). P. 251-256.
  15. Kogan M.M. Optimal discrete-time H∞/γ0 ltering and control under unknown covariances // Int. J. Control. 2016. V. 89. No. 4. P. 691-700.
  16. Wilson D.A. Convolution and Hankel Operator Norms for Linear Systems // IEEE Trans. Autom. Control. 1989. V. 34. No. 1. P. 94-97.
  17. Баландин Д.В., Бирюков Р.С., Коган М.М. Минимаксное управление уклонениями выходов линейной дискретной нестационарной системы // АиТ. 2019. № 12. С. 3-24.
  18. Boyd S., Vandenberghe L. Convex Optimization. Cambridge: University Press, 2004.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».