Porovnání H-nekonečno a LQG regulace
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Práce se zabývá popisem MIMO systémů a porovnáním frekvenčních charakteristik, kromě jiných i charakteristikou singulárních hodnot. Jsou definovány H2 a H normy pro signály a MIMO systémy. Dále je popsán způsob optimální regulace MIMO systému pomocí LQG, H2 a H řízení, jejich obecné výhody, nevýhody a vzájemné podobnosti. Je implementován výpočet stavových H2 a H regulátorů a rekonstruktorů. Pomocí H kaskádní regulace, H2 optimálního LQG řízení a H ekvivalentu LQG je vyřešena úloha inverzního kyvadla na vozíku. Výsledky jsou mezi sebou srovnány. Je přednesena teorie o možnosti návrhu identických H2 a H stavových regulátorů.
This thesis deals with the MIMO system analysis, with a comparison of a different frequency charactersitics, and including singular values characteristic. The H2 and H norms are defined for signals and a MIMO systems. A MIMO optimal control using an LQG, an H2 and an H control is defined and described. Their general advantages, disadvantages and similarities are summed up. An H2 and an H state controller and state observer synthesis is implemented in a MATLAB using linear matrix inequalities. Control of an inverted pendulum is designed using the H optimal cascade control, the H2 state control and the H state control. The results are compared with each other. The theoretical possibility of same H2 and H optimal state controller design is presented.
This thesis deals with the MIMO system analysis, with a comparison of a different frequency charactersitics, and including singular values characteristic. The H2 and H norms are defined for signals and a MIMO systems. A MIMO optimal control using an LQG, an H2 and an H control is defined and described. Their general advantages, disadvantages and similarities are summed up. An H2 and an H state controller and state observer synthesis is implemented in a MATLAB using linear matrix inequalities. Control of an inverted pendulum is designed using the H optimal cascade control, the H2 state control and the H state control. The results are compared with each other. The theoretical possibility of same H2 and H optimal state controller design is presented.
Description
Keywords
H, H2, LQG, LMI, MIMO, MATLAB, Optimální regulace, Singulární hodnoty, Stavová regulace, Stavová rekonstrukce, H stavová regulace, H stavová rekonstrukce, H2 stavová regulace, H2 stavová rekonstrukce, H2 LQG, Inverzní kyvadlo na vozíku, H, H2, LQG, LMI, MIMO, MATLAB, Optimal Control, Singular Values, State Control, State observer, H State Control, H State Observer, H2 State Control, H2 State Observer, H2 LQG, Inverted Pendulum on a Cart
Citation
FRIML, D. Porovnání H-nekonečno a LQG regulace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Kybernetika, automatizace a měření
Comittee
doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Václav Jirsík, CSc. (místopředseda)
Ing. Stanislav Pikula, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Pohl, Ph.D. (člen)
Ing. Soňa Šedivá, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-06-17
Defence
Student obhájil diplomovou práci. Komise neměla žádné námitky k řešené práci. V průběhu odborné rozpravy odpověděl na dotazy oponenta. Komisi odpověděl také na otázky spojené s rozdílem použitých regulátrů a definici požadavků regulace systému.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení