A Study on Optimal Synthesis of State-Estimate Feedback Digital Controllers

状态估计反馈数字控制器的优化综合研究

基本信息

  • 批准号:
    13650489
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

1)We proposed a method for designing error feedback coefficients that reduce the output roundoff noise in the closed-loop system with a state-estimate feedback controller implemented by fixed-point arithmetic subject to L2-norm scaling constraints2)In the implementation of a state-estimate feedback controller with the finite word length of fixed-point arithmetic, an L2-sensitivity measure is derived for evaluating the overall sensitivity of a closed-loop transfer function with respect to the state-estimate feedback controller's coefficients by using a pure L2-norm. An iterative procedure is then presented for synthesizing the state-estimate feedback controller's structures that minimize the L2-sensitivity measure.3)The closed-loop system with a state-estimate feedback controller is described, and error feedback circuits are incorporated into the state-estimate feedback controller. The optimal closed-form solutions of error feedback coefficients are presented to minimize the output roundoff noise of the closed-loop system, under L2-norm scaling constraints in the state-estimate feedback controller.4)A measure for evaluating the L2sensitivity of a closed-loop transfer function with respect to the coefficients of a state-estimate feedback controller is presented by using a pure L2 norm and taking into account 0, 1 coefficients. A technique is then developed for synthesizing a state-estimate feedback controller in orthonormal ladder filter structure with several 0 coefficients.5)We developed a method for the optimal design of an error-feedback coefficient matrix and a coordinate transformation matrix that minimize the output roundoff noise in a closed-loop system with a state-estimate feedback digital controller implemented by fixed-point arithmetic subject to L2-norm dynamic-range scaling constraints.
1)我们提出了一种设计误差反馈系数的方法,该方法可以减少闭环系统中的输出舍入噪声,该系统具有由受 L2 范数缩放约束的定点算术实现的状态估计反馈控制器2)在具有定点算术有限字长的状态估计反馈控制器的实现中,导出了 L2 灵敏度测量,用于评估 使用纯 L2 范数相对于状态估计反馈控制器系数的闭环传递函数。然后提出了一个迭代过程来综合最小化L2灵敏度测量的状态估计反馈控制器的结构。3)描述了带有状态估计反馈控制器的闭环系统,并将误差反馈电路合并到状态估计反馈控制器中。给出了误差反馈系数的最优闭式解,以在状态估计反馈控制器的L2范数缩放约束下最小化闭环系统的输出舍入噪声。4)通过使用纯L2范数并考虑0、1,提出了评估闭环传递函数相对于状态估计反馈控制器的系数的L2敏感性的方法。 系数。然后开发了一种技术,用于在具有多个 0 系数的正交梯形滤波器结构中合成状态估计反馈控制器。 5)我们开发了一种误差反馈系数矩阵和坐标变换矩阵的优化设计方法,该方法可以最小化闭环系统中的输出舍入噪声,状态估计反馈数字控制器由受 L2 范数动态范围约束的定点算法实现 规模限制。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
雛元 孝夫: "正規直交梯子形フィルタ構造を用いた低感度状態推定フィードバック制御器の合成"計測自動制御学会論文集. 38巻10号. 855-861 (2002)
Takao Hinamoto:“使用正交梯形滤波器结构的低灵敏度状态估计反馈控制器的综合”,仪器与控制工程师协会学报,第 38 卷,第 10 期。855-861 (2002)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takao Hinamoto, Takuya Inoue: "A State-Estimate Feedback Continuous-Time Controller with Very Low L2-Sensitivity"Proceedings of the 28^<th> Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 1648-1651 (2002)
Takao Hinamoto、Takuy​​a Inoue:“具有极低 L2 灵敏度的状态估计反馈连续时间控制器”IEEE 工业电子学会第 28 届年会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takao Hinamoto: "Optimal synthesis of state-estimate feedback analog controllers with minimum L2-sensitivity"Proceedings of 45th IEEE Midwest Symposium on Circuits and Systems. Vol.3. 113-116 (2002)
Takao Hinamoto:“具有最小 L2 灵敏度的状态估计反馈模拟控制器的优化综合”第 45 届 IEEE 中西部电路与系统研讨会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
雛元 孝夫: "状態推定フィードバックディジタル制御器の丸め誤差を最小化する誤差フィードバックと座標変換の同時最適化"計測自動制御学会論文集. 40. 293-299 (2004)
Takao Hinamoto:“同时优化误差反馈和坐标变换以最小化状态估计反馈数字控制器中的舍入误差”《仪器与控制工程师学会汇刊》40. 293-299 (2004)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takao Hinamoto: "Realization of State-Estimate Feedback Controllers with Minimum L2-Sensitivity"Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems. Vol.2. 837-840 (2001)
Takao Hinamoto:“具有最小 L2 灵敏度的状态估计反馈控制器的实现”IEEE 国际电路与系统研讨会论文集。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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