Robust $H_\infty$ Output Feedback Control of Descriptor Systems with Parameter Uncertainty and Time dDelay

파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템의 견실 $H_\infty$ 출력궤환 제어

This paper provides an observer-based Η$\infty$ output feedback controller design method for descriptor systems with time-varying delay by just one LMI(linear matrix inequality) condition. The sufficient condition for the existence of controller and the controller design method are presented by perfect LMI approach which can be solved efficiently by convex optimization. The design procedure involves solving an LMI. Since the obtained condition can be expressed as an LMI form all variables including feedback gain and observer gain can be calculated simultaneously by Schur complement changes of variables, and singular value decomposition. Moreover, The proposed controller design algorithm can be extended to the observer-based robust Η$\infty$ output feedback controller design method for descriptor systems with parameter uncertainty and time delay. An example is given to illustrate the results.

본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기 설계방법을 단 하나의 선형행렬부등식 조건을 이용하여 제시한다. 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계방법을 모든 변수의 견지에서 완벽한 하나의 선형행렬부등식으로 표현하여 볼록최적화가 가능하도록 한다. 제어기의 설계과정은 제안한 하나의 충분조건으로부터 직접 구해진다. 구한 충분조건은 하나의 선형행렬부등식으로 표현되어지므로, 슈어 여수정리와 변수치환 및 특이치 분해의 기법에 의하여 궤환이득과 추정이득을 포함하는 모든 해로부터 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기를 동시에 구할 수 있다. 또한 제안한 알고리듬을 이용하여 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 견실 Η∞ 출력제환 제어기 설계도 가능함을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.