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학술저널
저자정보
송봉섭 (아주대학교) 이지민 (아주대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제22권 제6호
발행연도
2016.6
수록면
411 - 416 (6page)

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This paper presents the design methodology of an unknown input observer for Lipschitz nonlinear systems with unknown inputs in the framework of convex optimization. We use an unknown input observer (UIO) to consider both nonlinearity and disturbance. By deriving a sufficient condition for exponential stability in the linear matrix inequality (LMI) form, existence of a stabilizing observer gain matrix of UIO will be assured by checking whether the quadratic stability margin of the error dynamics is greater than the Lipschitz constant or not. If quadratic stability margin is less than a Lipschitz constant, the coordinate transformation may be used to reduce the Lipschitz constant in the new coordinates. Furthermore, to reduce the maximum singular value of the observer gain matrix elements, an object function to minimize it will be optimally designed by modifying its magnitude so that amplification of sensor measurement noise is minimized via multi-objective optimization algorithm. The performance of UIO is compared to a nonlinear observer (Luenberger-like) with an application to a flexible joint robot system considering a change of load and disturbance. Finally, it is validated via simulations that the estimated angular position and velocity provide true values even in the presence of unknown inputs.
#unknown input observer #linear matrix inequality #state estimation #flexible joint robot

목차

Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 미지 입력 관측기
Ⅲ. 기계시스템을 위한 관측기 설계
Ⅳ. 결론
REFERENCES

참고문헌 (19)

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[학술지(정기간행물)] - F. E. Thau / 1973 / Observing the state of non-linear dynamic systems / International Journal of Control 17 (3) : 471 ~ 479 google schola [학술지(정기간행물)] - R. Rajamani / 1998 / Existence and design of observers for nonlinear systems : relation to distance to unobservability / International Journal of Control 69 (5) : 717 ~ 731 google schola [학술지(정기간행물)] - C. Aboky / 2002 / Observers for lipschitz nonlinear systems / International Journal of Control 75 (3) : 204 ~ 212 google schola [학술지(정기간행물)] - R. Rajamani / 2004 / Sensor fault diagnostics for a class of nonlinear systems using linear matrix inequalities / International Journal of Control 77 (10) : 920 ~ 930 google schola [단행본] - S. Boyd / 1994 / Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory / SIAM google schola

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