THIẾT KẾ BỘ QUAN SÁT H_∞ CHO HỆ THỐNG PHI TUYẾN VỚI THAM SỐ THAY ĐỔI KHÔNG THỎA MÃN LIPSCHITZ TOÀN CỤC THÔNG QUA TỐI ĐA - TỐI THIỂU HÓA VÀ TỐI ƯU HÓA LMI | Thoại | TNU Journal of Science and Technology

THIẾT KẾ BỘ QUAN SÁT H_∞ CHO HỆ THỐNG PHI TUYẾN VỚI THAM SỐ THAY ĐỔI KHÔNG THỎA MÃN LIPSCHITZ TOÀN CỤC THÔNG QUA TỐI ĐA - TỐI THIỂU HÓA VÀ TỐI ƯU HÓA LMI

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 05/08/25                Ngày hoàn thiện: 10/12/25                Ngày đăng: 11/12/25

Các tác giả

1. Võ Khánh Thoại Email to author, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – ĐH Đà Nẵng
2. Phạm Thanh Phong, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – ĐH Đà Nẵng
3. Lê Tiến Dũng, Trường Đại học Bách khoa – ĐH Đà Nẵng

Tóm tắt


Bài báo này trình bày một phương pháp mới để thiết kế bộ quan sát  cho một lớp đối tượng phi tuyến với tham số thay đổi, chịu tác động của nhiễu bên ngoài và không thỏa mãn điều kiện Lipschitz toàn cục. Cấu trúc bộ quan sát được đề xuất kết hợp mức tăng thay đổi tham số và thành phần phi tuyến, được giới hạn trên cục bộ bởi dạng bậc hai phụ thuộc trạng thái ở mỗi đỉnh của đa diện. Bằng cách đưa ra một phép thay thế biến và xây dựng một tập hợp Bất phương trình ma trận tuyến tính, bài toán thiết kế bộ quan sát được chuyển đổi thành một khung tối ưu hóa lồi. Thủ tục Tối đa - Tối thiểu hóa được sử dụng để tinh chỉnh mức tăng lặp đi lặp lại của bộ quan sát trong khi vẫn đảm bảo tính khả thi của các ràng buộc trong các bất phương trình ma trận này. Hiệu quả của phương pháp đề xuất được trình bày thông qua mô phỏng trên hệ thống robot hai bậc tự do.

Từ khóa


Bộ quan sát H_∞; Hệ không thỏa Lipschitz; Hệ thống NLPV; Tối ưu hóa LMI; Tối đa-Tối thiểu hóa

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo


[1] F. Zhu, Y. Fu, and T. N. Dinh, “Asymptotic convergence unknown input observer design via interval observer,” Automatica, vol. 147, 2023, Art. no. 110744, doi: 10.1016/j.automatica.2022.110744.

[2] S. Meng, F. Meng, F Zhang, Q. Li, Y. Zhang, and A. Zemouche, “Observer design method for nonlinear generalized systems with nonlinear algebraic constraints with applications,” Automatica, vol. 162, 2024, Art. no. 111512, doi: 10.1016/j.automatica.2024.111512.

[3] T-P. Pham, O. Sename, and L. Dugard, “A nonlinear parameter varying observer for real‐time damper force estimation of an automotive electro‐rheological suspension system,” International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 31, no. 17, pp. 8183-8205, 2021, doi: 10.1002/rnc.5583.

[4] M. C. Nguyen, A.-T. Nguyen, and S. Delprat, “Cascade Takagi-Sugeno Fuzzy Observer Design for Nonlinear Uncertain Systems with Unknown Inputs: A Sliding Mode Approach,” International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 33, no. 15, pp. 9066-9083, 2023, doi: 10.1002/rnc.6371.

[5] M. H. Bouazizi, “An observer-based H_inf linear parameter varying controller for time delayed linear parameter varying systems using dilated linear matrix inequalities and Wirtinger inequality,” Transactions of the Institute of Measurement and Control, vol. 43, no. 9, pp. 1915-1923, 2021, doi: 10.1177/0142331220983629.

[6] T. P. Pham, O. Sename, L. Dugard, and V. T. Vu, “LPV Force Observer Design and Experimental Validation from a Dynamical Semi-Active ER Damper Model,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 52, no. 17, pp. 60 - 65, 2019, doi: 10.1016/j.ifacol.2019.11.027.

[7] G. Q. B. Tran, T.-P. Pham, and O. Sename, “Multi-objective Grid-based Lipschitz NLPV PI Observer for Damper Fault Estimation,” SAFEPROCESS 2022 - 11th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes, Pafos, Cyprus, vol. 55, no. 6, pp. 163-168, 2022, doi: 10.1016/j.ifacol.2022.07.123.

[8] K.-T. Vo, T.-P. Pham, and T. D. Le, “Robust H2 observer design for nonlinear parameter varying systems: polytopic-based approach,” The University of Danang - Journal of Science and Technology, vol. 23, no. 5A, pp. 1-6, 2025, doi: 10.31130/ud-jst.2025.069.

[9] S. Mohite, M. Alma, and A. Zemouche, “Toward enhancing nonlinear observers for Lipschitz systems: Exploiting the matrix multipliers‐based LMIs,” International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 34, no. 15, pp. 10799-10820, 2024, doi: 10.1002/rnc.7552.

[10] S. Mohite, M. Alma, A. Zemouche, and M. Haddad, “LMI-based H∞ observer design for nonlinear Lipschitz system, IFAC-PapersOnLine, vol. 56, no. 2, pp. 6745-6750, 2023, doi: 10.1016/j.ifacol.2023.10.380.

[11] K-T. Vo, T. D. Le, and T.-P. Pham, “Design of an H∞ observer for nonlinear parameter-varying systems with Lipschitz nonlinearity and model uncertainty,” International Conference on Technology Innovation for Sustainable Development (TI4SD 2025), The University of Danang, Journal of Science and Technology, vol. 23, no. 9B, pp. 34-39, 2025, doi: 10.31130/ud-jst.2025.23(9b).501e.

[12] T. Giletti, H.-Y. Kim, and Y.-J. Kim, Terrace solutions for non-Lipschitz multistable nonlinearities,” SIAM Journal on Mathematical Analysis, vol. 54, no. 4, 2022, doi: 10.1137/21M1445430.

[13] P. Bernard, L. Praly, and V. Andrieu, “Observers for a non-Lipschitz triangular form,” Automatica, vol. 82, pp. 301-313, 2017, doi: 10.1016/j.automatica.2017.04.054.

[14] D. G. Luenberger, “Observers for multivariable systems,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 11, no. 2, pp.190-197, 1966, doi: 10.1109/TAC.1966.1098265.

[15] E. Luxenberg, P. Schiele, and S. Boyd, “Portfolio Optimization with Cumulative Prospect Theory Utility via Convex Optimization,” arXiv:2209.03461v3, 2024, doi: 10.48550/arXiv.2209.03461.

[16] S. Boyd and L. Vandenberghe, Convex Optimization (7th printing with corrections), Cambridge University Press, 2009.

[17] S. Boyd, L. E. Ghaoui, E. Feron, and V. Balakrishnan, Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory, Philadelphia: SIAM, 1994.

[18] M. W. Spong, S. Hutchinson, and M. Vidyasagar,Robot Modeling and Control,” Industrial Robot the International Journal of Robotics Research and Application, vol. 33, no. 5, 2006, Art. no. 403, doi: 10.1108/ir.2006.33.5.403.1.

[19] X. T. Nguyen, “Fuzzy sliding control for robot arm,” Master's thesis, The University of Danang, 2009.

[20] O. Sename, Linear Parameter-Varying Control: Theory and Application to Automotive Systems, 1st ed., Wiley Reader, 2025.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13371

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved