Reverse Engineering in Control Design

Reverse Engineering in Control Design......Page 3
Copy Right......Page 4
Table of Contents......Page 5
Nomenclature......Page 8
Introduction......Page 9
1.1. Introduction......Page 12
1.2. Principle......Page 14
1.3. A first illustration......Page 20
1.4. Augmented-order controllers......Page 23
1.5. Discussion......Page 27
1.6. In brief......Page 30
1.7. Reduced-order controllers case......Page 31
1.8. Illustrations......Page 34
1.8.1. Illustration 1: plant state monitoring......Page 35
1.8.2. Illustration 2: controller switching......Page 37
1.8.3. Illustration 3: smooth gain scheduling......Page 40
1.9.1. General results......Page 42
1.9.2. Illustration......Page 44
1.10.1. General results......Page 47
1.10.2. Illustration......Page 51
1.11. Minimal parametric description of a linear system......Page 55
1.12.1. Luenberger observer dynamics assignment......Page 58
1.12.2. State-estimator dynamics assignment......Page 59
1.14. Bibliography......Page 60
2.1. Introduction......Page 63
2.2. Definitions......Page 65
2.3. Low-order controller case 渀䬀•搀 渀......Page 66
2.3.1. Uniqueness condition......Page 68
2.3.2. Existence of a CSF......Page 69
2.5.1. Solving the inverse H∞-optimal control problem......Page 71
2.5.2. Improving K0 with frequency-domain specification......Page 74
2.5.3. Improving K0 with phase lead......Page 76
2.6.1. A reference model tracking problem......Page 79
2.6.2. Illustration......Page 80
2.7. Conclusions......Page 82
2.8. Bibliography......Page 83
3.1. Introduction......Page 86
3.2. Context......Page 87
3.3. Model, specifications and initial controller......Page 88
3.4.1. General results......Page 90
3.4.2. Illustration......Page 93
3.4.4. Illustration......Page 97
3.4.5. Synthesis on an augmented model......Page 98
3.4.6. Illustration......Page 100
3.4.7. Taking into account a roll-off specification......Page 103
3.4.8. Illustration......Page 105
3.4.9. Taking into account an integral term......Page 107
3.4.10. Illustration......Page 109
3.5. Mixed H2/H∞ design based on the acceleration sensitivity function......Page 111
3.5.1. The one degree of freedom case......Page 112
3.5.2. First-order optimality conditions......Page 115
3.5.3. Numerical solution using Matlab®......Page 127
3.5.4. Multi-variable case......Page 129
3.6.1. Model and specifications......Page 130
3.6.2. Basic H2/H∞ control problem......Page 132
3.6.3. Augmented H∞ control problem......Page 135
3.7. Conclusions......Page 139
3.8. Bibliography......Page 140
Conclusions and Perspectives......Page 143
APPENDICES......Page 146
Appendix 1 A Preliminary Methodological Example......Page 147
Appendix 2 Discrete-time Case
......Page 154
Appendix 3 Nominal State-feedback for Mechanical Systems
......Page 158
Appendix 4 Help of Matlab® Functions
......Page 164
List of Figures......Page 174
Index......Page 180