Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2019 - zeszyt 1

Determining the dwell time constraint for switched 􀤒􀮶 filters

Agorytm do określania minium czasowego miedzy kolejnymi przełączeniami liniowego filtru do detekcji błędu 􀤒􀮶

10.15199/48.2019.03.03

nr katalogowy: 117940
10.15199/48.2019.03.03

Streszczenie

This paper presents an algorithm for determining the minimum dwell time constraint for switched linear 􀤒􀮶 fault detection filters. When applying switched systems, ensuring the stability is a crucial part, which can be guaranteed, when we switch slowly enough between the subsystems, more precisely the intervals between two consecutive switching, called dwell time, are large enough. The problem formulation is based on multiple Lyapunov functions and is expressed through a special form of linear matrix inequities (LMIs), which include a nonlinear term with the dwell time. This represents a multivariable time dependent optimization problem. To solve this special formulated LMIs, we propose an algorithm, called 􀢀􀢊-iteration, which is a combination of the procedure of interval halving with an LMI solver. The results of the illustrative example suggest further benefits.

Abstract

W artykule zaprezentowano algorytm do określania minium czasowego miedzy kolejnymi przełączeniami liniowego filtru do detekcji błędu 􀣢􀮶. Sformułowanie problemu bazuje na wielokrotnej funkcji Lapunva. Do rozwiązania tego problmu zaproponowano algorytm 􀜶􀯗-iteration który jest kombinacją procedury połówkowania intwerwału z wykorzystanie solvera LMI.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Paxman J., Switching Controllers: Realization, Initialization and Stability, Ph.D Dissertation, University of Cambridge, (2003)
[2] DeCarlo R. A., Branicky M.S., Pettersson S. and Lennartson B., Perspectives and Results On the Stability and Stabilizability of Hybrid Systems, Proc. IEEE, Vol. 88, (2000), pp. 1069-1082
[3] Liberzon D., Morse A. S., Basic Problems in Stability and Design of Switched Systems, IEEE Contr. Syst., (1999), pp. 59-70
[4] Hespanha J. P., Morse A.S., Stability of switched systems with average dwell-time, Proc. 38th Conf. Decision and Contr., (1999), pp. 2655-2660
[5] A. Alessandri A., Coletta P., Switching observers for continuous-time and discrete-time linear systems, In Proceedings of the American Control Conference Arlington, VA (June, 2001)
[6] Colaneri P., Analysis and control of linear switched systems, Lecture notes, Politecnico Di Milano, (2009)
[7] Geromel J. C., Colaneri P., H∞ and Dwell Time Specifications of Switched Linear Systems, Proceedings of the 47th IEEE Conference on Decision and Control, Cancun, (Dec. 9- 11.2008)
[8] Chen W., Saif M., Observer design for linear switched control systems, American Control Conference Proceedings of the 2004, 0-7803-8335-4, Boston, (2004)
[9] Colaneri P., Geromel J.C. and Astolfi A., Stabilization of continuous-time switched nonlinear systems, Systems Control Lett., (2008), 57-1, 95-103
[10] Geromel J.C. and Colaneri P., Stability and stabilization of continuous time switched linear systems, SIAM J. on Contr. Optim.,(2006), 45-5, 1915-1930
[11] Karabacak O. and S¸ engo¨r N.S., A dwell time approach to the stability of switched linear systems based on the distance between eigenvector sets, Int. J. System Science, (2009), 40(8):845-853
[12] Edelmayer A., Fault detection in dynamic systems: From state estimation to direct input reconstruction, Universitas- Győr Nonprofit Kft., Győr, (2012)
[13] Edelmayer A., Bokor J., Keviczky L., An H∞ Filtering Approach to Robust Detection of Failures in Dynamical Systems, in Proc. 33th Annual Decision and Control, Conf. , Buena Vista, USA, (1994), pp. 3037-3039
[14] Edelmayer A., Bokor J., Keviczky L., An H∞ Filter Design for Linear Systems: Comparison of two Approaches, IFAC 13th Triennial World Congress, San Francisco, USA, (1996)
[15] Horváth Zs., Edelmayer A., Robust Model-Based Detection of Faults in the Air Path of Diesel Engines, Acta Universitatis Sapientiae Electrical and Mechanical Engineering, (2015), Vol.7 pp. 5-22
[16] Horváth Zs., Edelmayer A., Solving of the Modified Filter Algebraic Riccati Equation for H-infinity fault detection filtering, Acta Universitatis Sapientiae Electrical and Mechanical Engineering, (2017), Vol. 9, pp. 57-77
[17] Bokor J., Gáspár P., Szabó Z., Robust Control Theory, Typotex, Budapest, (2013)
[18] Boyd S., Ghaoui L.E., Feron E. and Balakrishnan V., Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory, SIAM, Philadelphia, (1994)
[19] Nesterow Y., Nemirovski A., Interior Point Polynomial Methods in Convex Programming: Theory and Applications, SIAM, Philadelphia, (1994)
[20] Gahinet P, Apkarian P., A linear matrix inequality approach to H∞ control, International Journal of Robust and Nonlinear Control, (1994), Vol.4, pp.421-448
[21] Duan G., Yu R., H. H., LMIs in Control Systems: Analysis, Design and Applications, CRC Press, Boca Raton, (2013)
[22] See supplementary material at https://www.mathworks.com/help/robust/ref/feasp.html
[23] Gahinet P., Nemirovski A., Laub A.J. and Chilali M. , LMI Control Toolbox for Use with Matlab, The MathWorks Inc., Natick, (1995)
[24] See supplementary material at http://home.deib.polimi.it/prandini/file/2015_06_16%20hybrid %20systems_2.pdf
[25] See supplementary material at https://www.mathworks.com/help/robust/ref/eig.html

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 117940 "Determining the dwell tim..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2019-1

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma