Abstract
This paper describes the synthesis of robust and non-fragile H$\infty$ state feedback controllers for linear varying systems with affine parameter uncertainties, and static state feedback controller with structured uncertainty. The sufficient condition of controller existence, the design method of robust and non-fragile H$\infty$ static state feedback controller, and the set of controllers which satisfies non-fragility are presented. The obtained condition can be rewritten as parameterized Linear Matrix Inequalities(PLMls), that is, LMIs whose coefficients are functions of a parameter confined to a compact set. However, in contrast to LMIs, PLMIs feasibility problems involve infinitely many LMIs hence are inherently difficult to solve numerically. Therefore PLMls are transformed into standard LMI problems using relaxation techniques relying on separated convexity concepts. We show that the resulting controller guarantees the asymptotic stability and disturbance attenuation of the closed loop system in spite of controller gain variations within a degree.
본 논문에서는 구조화된 어파인(affine) 파라미터 불확실성을 가지는 시변 선형시스템과 구조적 불확실성을 가지는 상태궤환 제어기에 대한 견실 비약성 H∞ 제어기 설계방법을 다루었다. 또한 견실 비약성 H∞ 제어기가 존재할 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬 집합(compact set)을 제시하였다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어 여수(Schur complement)정리를 통하여 선형행렬부등식 (LMI : Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형 행렬부등식(PLMls: parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되므로 분리 볼록개념 (separated convexity concepts)에 기초한 완화기법을 이용하여 유한개의 LMI로 변환하였다. 그리고 본론문에서 제시한 견실 비약성 H∞ 제어기가 제어기이득의 변화에도 불구하고 폐루프시스템의 점근적 안정성 (asymptotic stability)과 외란감쇠 성능을 보장함을 보였다.