Robust Control of Linear Systems (RLS)
Credits: | 6 ( Lectures: 3, Practical lessons: 2) |
---|---|
Semester: | ZS |
Ending: | zp; zk |
Guarantor: | Schlegel Miloš |
Lecturer: | Schlegel Miloš Goubej Martin |
Practical lesson lecturer: | Schlegel Miloš, Goubej Martin |
Annotation
Course objectives: |
---|
The goal of this course is to expose students to robust control techniques for linear systems. Basic methods of modern control theory and software tools of Matlab system suitable for appllications in practical problems of robust control design are presented. |
Requirements on student |
To obtain the credit, an inspection test and elaboration of seminar work are required. For the final exam, the understanding and ability to apply the course topics are required. |
Content |
1. Robust control - basic concepts, fundamental limitations on quality of control in feedback loop, types of uncertainty, history of robust control 2. Parametric, structured and unstructured uncertainty. Analysis of robustness in stability 3. H2 optimization - concept of signal energy minimization, H2 norms, methods, examples 5. LQ/LQG control and robustness issues, choice of weighting function, LTR robust control synthesis, LQ control in H2 framework 4. Quantitative feedback theory - Nichols chart, Nyquist plot shaping, methods, tools 6. H-infinity omptimization, sensitivity function shaping, mixed sensitivity problem 7. Software tools of Matlab/Simulink system 8. Introduction to semester projects |
Syllabus
1. Robustní regulátor - vymezení pojmů, fundamentální omezení na dosažitelnou kvalitu regulace, druhy neurčitosti ve zpětnovazební smyčce, historie robustního řízení
2. Parametrická, strukturovaná a nestrukturovaná neurčitost, příklady. Analýza robustnosti ve stabilitě
3. H2 optimalizace, formulace problému, koncept minimalizace energie signálu, H2 norma signálu a systému, metody řešení, příklady.
5. LQ/LQG regulátorz hlediska robustnosti, volba kriteriální funkce, LTR syntéza robustního regulátoru, LQ regulátor z pohledu H2 minimalizace
4. Quantitative feedback theory - Nicholsův diagram, koncept tvarování Nyquistovy křivky, metody, nástroje
6. H-nekonečno optimalizace, koncept tvarování frekvenční charakteristiky, mixed sensitivity problém, příklady.
7. Syntéza robustních regulátorů v systému Matlab
8. Představení úloh pro semestrální práce
Requirements
Pro získání zápočtu se vyžaduje složení kontrolního testu a vypracování semestrální práce.
Pro složení závěrečné zkoušky se vyžaduje porozumění a aktivní zvládnutí témat kurzu.
Literature
- Základní: Design methods for control systems (O. H. Bosgra, H. Kwakernaak, G. Meinsma)
- Rozšiřující: Robust Control toolbox Reference (Mathworks)
- Doporučená: Decentralizované a hierarchické řízení (J. Melichar)
- Doporučená: K. Zhou, J. C. Doyle. Essentials of Robust Control. Prentice Hall, 1997. ISBN 9780135258330.
- Doporučená: K.J. ?ström, R.M. Murray. Feedback systems. Princeton University Press, 2012. ISBN 9781400828739.