Robust observer designs for singular linear parameter-varying systems
Synthèse robuste d'observateurs pour systèmes singuliers linéaires à paramètres variants
Résumé
This Thesis is focused on the study of state and fault estimation in Linear Parameter-Varying (LPV) systems. The Thesis considers two classes of systems: non-singular and singular systems. In specific, the proposed observers are synthesized to be robust against parametric uncertainties, input and output disturbances, measurement noise, Lipschitz nonlinearities, and time delays. The major contributions of this research are respectively: an integrated observer-controller design for uncertain LPV systems with a new methodology of disturbance attenuation called output frequency-shaping filter; the design and the development of unknown input (UI) observers for fault estimation under the existence of partially decoupled UIs; the synthesis of H∞ and H2 observers for the singular system with Lipschitz nonlinearity; and a H∞ observer design for time-delay LPV system. Finally, the performance of the proposed methods is justified by laboratory experiments with INOVE platform and numerical examples.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'estimation d'état et des défauts des systèmes dynamiques Linéaires à Paramètres Variants (LPV). La thèse s'attache à considérer deux classes de systèmes : les systèmes réguliers et les systèmes singuliers. Les estimateurs proposés sont synthétisés pour être robustes aux incertitudes paramétriques, aux perturbations présentes sur l'équation d'état et de sortie, aux bruits de mesures, aux non-linéarités Lipchitziennes et aux retards. Les contributions majeures de ses travaux sont respectivement : la conception simultanée d'un régulateur et d'un observateur pour un système LPV incertain avec l'atténuation des perturbations par modelage fréquentielle des sorties, la conception d'observateurs pour l'estimation des défaillances/dégradations avec découplage partiel des entrées inconnues, la synthèse H∞ et H2 d'observateurs réguliers pour les systèmes singuliers avec entrée Lipchitzienne, et la synthèse H∞ d'un observateur régulier pour un système LPV à retards. La qualité des estimations est validée avec des données de terrain (plateforme INOVE) et des exemples numériques.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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