Controle Chaveado de Sistemas Lineares Incertos Sujeitos à Saturação no Atuador Usando Realimentação Derivativa

Abstract

This paper considers a class of linear systems with time-invariant uncertainties, subject to actuator saturation, where only the derivative of the state vector is considered for feedback. In this scenario, the presented strategy uses an auxiliary dynamics, whose state is accessible for feedback, to control the original plant. It is proposed a switched control design procedure by means of linear matrix inequalities. If the conditions are feasible, they assure that the origin of the state space of the closed-loop system is locally asymptotically stable, for all initial for all initial conditions in an ellipsoidal region, which is within a given region defined for this new dynamics. Although the proposed design includes an auxiliary dynamics, it ensures the stability and decay rate proprieties for the original plant. A simulation example illustrates the effectiveness of the proposed approach. Resumo: Neste artigo considera-se uma classe de sistemas lineares com incertezas invariantes no tempo, sujeitoà saturação do atuador, onde apenas a derivada do vetor de estadoé considerada para realimentação. Neste cenário, a estratégia proposta utiliza uma dinâmica auxiliar, cujo estado está disponível para realimentação, para controlar a planta original. Propõe-se um procedimento de projeto de controle chaveado por meio de desigualdades matriciais lineares. Se as condições forem satisfeitas, elas asseguram que a origem do espaço de estados do sistema em malha fechadaé localmente assintoticamente estável, para todas as condições iniciais em uma região elipsoidal, que está dentro de uma determinada região definida para essa nova dinâmica. Embora o projeto proposto inclua uma dinâmica auxiliar, ele garante as propriedades de estabilidade e taxa de decaimento para a planta original. Um exemplo de simulação ilustra a eficácia da abordagem proposta.