Observer and Controller Design Using Time-Varying Gains: Duality and Distinctions / Polotski, Vladimir in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 2 (Juin 2005)  

Public ISBD [article]  inTransactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 2 (Juin 2005) . - 267-274 p. Titre : Observer and Controller Design Using Time-Varying Gains: Duality and Distinctions Titre original : Conception d'Observateur et de Contrôleur en Utilisant des Gains Temps-Variables : Dualité et Distinctions Type de document : texte imprimé Auteurs : Polotski, Vladimir, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 267-274 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système linéaire Stabilisation Rétroaction synthétisé Boucle bloquée Controlleur Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Stabilisation of linear systems by state feedback is an important problem of the controller design. The design of observers with appropriate error dynamics is a dual problem. This duality leads, at first glance, to the equivalence of the responses in the synthesized systems. This is true for the time-invariant case, but may not hold for time-varying systems. We limit ourselves in this work by the situation when the system itself is time invariant, and only the gains are time varying. The possibility of assigning a rapidly decaying response without peaking is analyzed. The solution of this problem for observers using time-varying gains is presented. Then we show that this result cannot be obtained for state feedback controllers. We also analyze the conditions under which the observer error dynamic and the response of the closed loop time-varying controllers are equivalent. Finally we compare our results to recently proposed observer converging in finite time and Riccati-based continuous observer with limited overshoots. La stabilisation des systèmes linéaires par rétroaction d'état est un problème important de la conception de contrôleur. La conception des observateurs avec la dynamique appropriée d'erreur est un problème duel. Cette dualité mène, à première vue, à l'équivalence des réponses dans les systèmes synthétisés. Cela vaut pour le cas temps-invariable, mais peut ne pas se tenir pour les systèmes temps-variables. Nous nous limitons dans ce travail par la situation quand le système lui-même est temps invariable, et seulement les gains sont changer de temps. La possibilité d'assigner une réponse se délabrante rapidement sans faire une pointe est analysée. La solution de ce problème pour des observateurs employant des gains temps-variables est présentée. Alors nous prouvons que ce résultat ne peut pas être obtenu pour des contrôleurs de rétroaction d'état. Nous analysons également les conditions dans lesquelles l'erreur d'observateur dynamique et la réponse des contrôleurs temps-variables de boucle bloquée sont équivalentes. Enfin nous comparons nos résultats à l'observateur récemment proposé convergeant dans le temps fini et l'observateur continu Riccati-basé avec limité dépasse. En ligne : vpolotski@frontline-robotics.ca [article] Observer and Controller Design Using Time-Varying Gains: Duality and Distinctions = Conception d'Observateur et de Contrôleur en Utilisant des Gains Temps-Variables : Dualité et Distinctions [texte imprimé] / Polotski, Vladimir, Auteur . - 2006 . - 267-274 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 2 (Juin 2005) . - 267-274 p. Mots-clés : Système linéaire Stabilisation Rétroaction synthétisé Boucle bloquée Controlleur Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Stabilisation of linear systems by state feedback is an important problem of the controller design. The design of observers with appropriate error dynamics is a dual problem. This duality leads, at first glance, to the equivalence of the responses in the synthesized systems. This is true for the time-invariant case, but may not hold for time-varying systems. We limit ourselves in this work by the situation when the system itself is time invariant, and only the gains are time varying. The possibility of assigning a rapidly decaying response without peaking is analyzed. The solution of this problem for observers using time-varying gains is presented. Then we show that this result cannot be obtained for state feedback controllers. We also analyze the conditions under which the observer error dynamic and the response of the closed loop time-varying controllers are equivalent. Finally we compare our results to recently proposed observer converging in finite time and Riccati-based continuous observer with limited overshoots. La stabilisation des systèmes linéaires par rétroaction d'état est un problème important de la conception de contrôleur. La conception des observateurs avec la dynamique appropriée d'erreur est un problème duel. Cette dualité mène, à première vue, à l'équivalence des réponses dans les systèmes synthétisés. Cela vaut pour le cas temps-invariable, mais peut ne pas se tenir pour les systèmes temps-variables. Nous nous limitons dans ce travail par la situation quand le système lui-même est temps invariable, et seulement les gains sont changer de temps. La possibilité d'assigner une réponse se délabrante rapidement sans faire une pointe est analysée. La solution de ce problème pour des observateurs employant des gains temps-variables est présentée. Alors nous prouvons que ce résultat ne peut pas être obtenu pour des contrôleurs de rétroaction d'état. Nous analysons également les conditions dans lesquelles l'erreur d'observateur dynamique et la réponse des contrôleurs temps-variables de boucle bloquée sont équivalentes. Enfin nous comparons nos résultats à l'observateur récemment proposé convergeant dans le temps fini et l'observateur continu Riccati-basé avec limité dépasse. En ligne : vpolotski@frontline-robotics.ca

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