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Fault-tolerant decentralized H-infinity control for multi-channel systems using homotopy method

ISSN号：1672-6340
期刊名称：Journal of Control Theory and Applications
时间：0
页码：77-82
语言：英文
分类：O231.1[理学—运筹学与控制论;理学—数学]
作者机构：[1]School of Information Science ＆ Engineering, Central South University, Changsha Hunan 410083, China, [2]Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita Osaka 565-0871, Japan
相关基金：This work was supported in part by the National Natural Science Foundation of China （No. 60634020） and in part by postdoctoral science foundation of China （20060390883）.
相关项目：面向节能降耗的有色冶金过程控制若干理论与方法研究

关键词：多信道系统, 分散控制, 容错控制, 同伦法, H∞控制, Decentralized control, H-infinity control, Fault-tolerant Control, BMI, Homotopy method

中文摘要：

这篇论文为多信道的线性时间不变的系统考虑一个差错容忍的分散的 H 无穷控制问题。目的是设计一个分散的 H 无穷输出反馈控制器稳定给定的系统并且处于正常状况并且处于任何一个本地控制器失败的状况完成某个 H 无穷性能要求。设计问题被归结为一套双线性的矩阵不平等(BMI ) 的一个可行性问题。一个算法被建议解决 BMI。首先，在所有本地控制器正在工作的地方，正常状况被考虑。本地控制器被使用日益增多地强加结构的限制的一个 homotopy 方法从一个标准集中的 H 无穷控制器获得。第二，上述盒子被扩大到任何一个本地控制器失败的那个。我们再使用没有通过的控制器的系数矩阵日益增多地被减少到零的一个 homotopy 方法。建议算法的效率被一个例子表明。关键词分散了控制 -H 无穷控制 - 差错容忍的控制 - BMI - 这个工作被中国(20060390883 ) 的博士后的科学基础被中国(号码 60634020 ) 并且部分地的国家自然科学基础部分地支持的 Homotopy 方法。分别地，陈宁在 1992，和 1995 从中央南方工业大学在工业电的自动化收到了学士和硕士学位并且在来自在 2002 的中央南方大学的控制理论和工程的博士度。她的研究兴趣包括分散的控制，柔韧的控制，和数字信号处理。Weihua 图形用户界面在 1981 从采矿和冶金学的中央南方研究所在工业自动化收到了硕士学位。他的研究兴趣为大规模系统，最佳的控制和进程控制包括分散的控制。Masao Ikeda 在分别地在 1969， 1971，和 1975 从大阪大学设计的通讯收到了学士，硕士和博士学位。IEEE 家伙。他的研究兴趣包括分散的控制，非线性或变化时间的系统的稳定， two-degrees-of-freedom servosystems，到实际系统的控制理论的申请，和动态集体测量。

英文摘要：

This paper considers a fault-tolerant decentralized H-infinity control problem for multi-channel linear time-invariant systems. The purpose is to design a decentralized H-infinity output feedback controller to.stabilize the given system and achieve a certain H-infinity performance requirement both in the normal situation and in the situation where any one of the local controllers fails. The designed problem is reduced to a feasibility problem of a set of bilinear matrix inequalities （BMIs）. An algorithm is proposed to solve the BMIs. First, the normal situation is considered where all the local controllers are functioning. The local controllers are obtained from a standard centralized H-infinity controller by using a homotopy method imposing a structural constraint progressively. Secondly, the above case is extended to the one where any one of the local controllers fails. We again use a homotopy method where the coefficient matrices of the failed controller are decreased progressively to zero. The efficiency of the proposed algorithm is demonstrated by an example.

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