Control of linear and parameter-varying switching mode systems  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
60767
Type K
Principal investigator Bokor, József
Title in Hungarian Lineáris és paraméter függő lineáris kapcsoló üzemmódú rendszerek irányítása
Title in English Control of linear and parameter-varying switching mode systems
Keywords in Hungarian robusztus irányítás, kapcsoló üzemmódú irányítás, lineáris paraméterváltozós irányítás
Keywords in English robust control, switching control, linear parameter varying control
Discipline
Automation and Computer Science (Council of Physical Sciences)90 %
Transport Science (Council of Physical Sciences)9 %
Electronic Devices and Technologies (Council of Physical Sciences)1 %
Panel Informatics and Electrical Engineering
Department or equivalent HUN-REN Institute for Computer Science and Control
Participants Bauer, Péter
Bécsi, Tamás
Gáspár, Péter
Kulcsár, Balázs
Péni, Tamás
Péter, Tamás
Rödönyi, Gábor
Szabó, Zoltán
Varga, István
Starting date 2006-02-01
Closing date 2009-01-31
Funding (in million HUF) 14.001
FTE (full time equivalent) 7.99
state closed project
Summary in Hungarian
Lineáris es paraméter függő lineáris kapcsoló üzemmódú rendszerek
irányitása

A pályázat célja hogy egy koherens elméleti alapot dolgozzon ki a hibrid rendszereknek egy bizonyos osztályára, amit kapcsoló üzemű lineáris vagy affin rendszereknek neveznek, továbbá hogy kiterjessze az eredményeket lineáris parameter változós (LPV) rendszerekre, amelyek képesek bizonyos időföggő és nemlineáris rendszer osztályt is leírni. Az ilyen típusú rendszerek fontosak a jármű és közlekedési rendszerek irányításában, de a hálózatelméleti és ütközésmechanikai problémák irányításában is. A kutatás során elsősorban bimodális rendszerekkel foglalkozunk, amikor a kapcsolási feltétel állapotfüggő. Az alapvető rendszerelméleti tulajdonságok mint az irányíthatóság és megfigyelhetőség feltételeit és ellenőrzésük módszereit kivánjuk kidolgozni és alkalmazni irányítási feladatok megoldásában. Bár az irodalomban kevés eredmény található még a lineáris rendszerekre vonatkozóan is, a fenti problémákat az LPV rendszerekre vonatkozóan is vizsgálni kivánjuk.
Summary
Control of Switching Linear and LPV Systems

The goal of this proposal is to do original research in developing a theory for the analysis and design of swithing linear, affine and Linear Parameter Varying (LPV) systems. The relevance of this class of models and associated control appears, among others, in modeling and control of vehicle systems and their traffic, and they are also present in networks and mechanical systems involving impacts. The emphasis will be on investigation of the basic system theoretic aspects like reachability, controllability, observability of bimodal systems where the switching condition is state dependent. Very few results are available in this field even for general linear multivariable systems and the ambition of this research is to elaborate a coherent theory for the linear case and to extend it to switching LPV systems for analysis and control.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás során a hibrid rendszerek egy osztályára, amit lineáris kapcsoló üzemű rendszerekenek neveznek, rendszerelméleti erdményeket dolgoztunk ki. A munka során elsősorban az alapvető rendszer tulajdonságok, mint a megfigyelhetőség és irányithatóság feltételeivel és ellenőrzésük módszereivel foglalkoztunk. A kapcsoló üzemű rendszerek egy fontos osztályával, a bimodális rendszerekkel részletesen foglalkoztunk, itt a kapcsolási feltétel állapot függő. Kidolgoztunk egy olyan bimodális irányithatósági/megigyelhetőségi kritériumot és a hozzá tartozó ellenőrzési módszert amely az eredeti Kalman – féle kritérium bimodális általánositásának tekinthető. Az eredményeket időfüggő és nemlineáris rendszerek egy bizonyos gyakorlat szempontjából fontos osztályára, a linráris paraméterváltozós (LPV) rendszerek osztályára is ki kiterjesztettük és több jármű és közlekedési rendszer irányitási analizisében felhasználtuk.
Results in English
This research focused on developing cotheory for investigation of controllability and observability problems of swithing linear and linear parameter vatrying systems (LPV). An importan class of this sort of hybrid systems is the class of bimodal systems where the swithing condition is system state dependent. We elaborated a controllability/observability criterion and the associated test procedure that can be be considered as the generalization of the original Kalman – rank test for the case of swithing systems. The results were extended to certain LPV systems and were used in the analysis of vehicle and traffic control systems.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=60767
Decision
Yes





 

List of publications

  
BOKOR J, SZABÓ Z, SZIGETI F: Controllability of LTI switching systems using nonnegative inputs, European Control Conference, Kos, Greece, pp. 1948-1953, 2007
BOKOR J, SZABÓ Z, BALAS G. J.: On controllability and stabilizability of some bimodal LTI systems, European Control Conference, Kos, Greece, pp. 3289-3294, 2007
PREITL ZS. - BAUER P. – BOKOR J.: Cascade control solution for traction motor for hybrid electric vehicles, Acta Polytechnica Hungarica. 4 (3) : 75-88. 2007. ISSN 1785-8860, 2007
BOKOR J.: Robust adaptive control: the qLPV pradigm, European Control Conference, Kos, Greece, pp. 5554-5565, 2007
SOUMELIDIS A. - GÁSPÁR P. - BAUER, P. LANTOS, B. - PROHÁSZKA, Z.: Design of an embedded microcomputer based mini quadrotor UAV, European Control Conference, Kos, Greece, pp. 2236-2241, 2007
PÉNI T, BOKOR J.: Robust model predictive control for a class of linear parameter varying systems, European Control Conference, Kos, Greece, pp. 1076-1081, 2007
RÖDÖNYI G. – GÁSPÁR P. – BOKOR J.: Vehicle stability enhancement by a robust cascade control of the brake system, European Control Conference, Kos, Greece, pp. 638-643, 2007
RÖDÖNYI G. - LANTOS B. - BOKOR J.: Uncertainty modeling and robust control of LTI systems based on integral quadratic constraints, 11th International Conference on Intelligent Engeneering Systems, INES07, Budapest, Hungary, 207-212, 2007
LUSPAY T. - KULCSÁR B. - VARGA I. -BOKOR J.: A qLPV model of freeway flow, 8th International PhD Workshop on Systems and Control a Young Generation Viewpoint, Balatonfüred, Hungary, pp. 1-7, 2007
LUSPAY T. - KULCSÁR B. - VARGA I. -BOKOR J.: Modeling freeway traffic flow: an LPV approach, Proceedings of EUROSIM 2007, Ljubljana, pp. 1-8, 2007
SZABÓ Z. - BOKOR J. – BALAS G.: Stabilization of linear switched controlled systems, 7th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems. NOLCOS. Pretoria, South Africa, CD, pp. 966-971, 2007
PREITL ZS. - BAUER P. – KULCSÁR B. – RIZZO G. – BOKOR J.: Control Solutions for Hybrid Solar Vehicle Fuel Consumption Minimization., IEEE Intelligent Vehicles Symposium, Isztanbul, Törökország. pp. 767-772, 2007
PREITL ZS. - BAUER P. – BOKOR J.: A Simple Control Solution for Traction Motor Used in Hybrid Vehicles, 4th International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics. Temesvár, Románia. pp. 157-162, 2007
BAUER P. - PREITL ZS. – GASPAR P. – SZABÓ Z. – BOKOR J.: Modelling of a series hybrid electric vehicle, Proceedings of the Workshop on Hybrid Electric Vehicle Modeling and Control. Third AUTOCOM. Isztanbul, Törökország. pp. 1054-1059, 2007
BAUER P. - PREITL ZS. – GASPAR P. – SZABÓ Z. – BOKOR J.: Improved model of a series hybrid solar vehicle, 2nd International Workshop on Hybrid and Solar Vehicles. Salerno, Olaszország. pp. 1054-1059, 2007
BAUER P. - SPAGNUOLO G. -BOKOR J.: An adaptive maximum power point tracking algorithm, for mismatched photovoltaic arrays, Proceedings of IYCE (International Youth Conference on Energetics)-2007, Budapest, pp. 1-8, 2007
BAUER P. - SPAGNUOLO G. - BOKOR J.: A global maximum power point tracking solution for mismatched photovoltaic arrays, Proceedings of WHSV (International Workshop on Hybrid and Solar Vehicles) - 2007, University of Salerno, Italy, pp. 1060-1067, 2007
VANEK B. - BOKOR J. - BALAS GJ. - et.al.: Longitudinal motion control of a high-speed supercavitation vehicle, Journal of Vibration and Control. 13 (2) : 159-184, 2007
VIJAYARAGHAVAN K. - RAJAMANI R. - BOKOR J.: Quantitative fault estimation for a class of non-linear systems, International Journal of Control. 80 (1): 64-74, 2007
TETTAMANTI T. - VARGA I. - KULCSÁR B. - BOKOR J: Model predictive control in urban traffic network management, 16th Mediterranean conference on control and Automation, Ajaccio, France, pp. 1538-1543, 2008
RÖDÖNYI G. - BOKOR J.: Uncertainty remodeling for robust control of linear time-invariant plants, Periodica Polytechnika, Electrical Engineering (megjelenés alatt), 2009
PÉNI T. - KULCSÁR B. - BOKOR J.: Induced L2 norm improvement by interpolating controllers for discrete-time LPV systems, European Journal of Control (megjelenés alatt), 2009
RÖDÖNYI G. - GÁSPÁR P. - SZABÓ Z. - BOKOR J: Uncertainty remodeling for robust control of linear time-invariant plants, 16th Mediterranean Conference on Control and Automation, Ajaccio, France, 232-237, 2008
POUSSOT-VASAL C. - SENAME O. - DOUGARD L GÁSPÁR, P. - S ZABÓ Z. - BOKOR J.: Attitude and handling improvements trough gain-scheduled suspensions and brakes control, 17th IFAC World Congress, Seoul, Korea, 2075-2080, 2008
PÉNI T. - KULCSÁR B. - BOKOR J. - VERHANGEN M.: Constrained Hinf control for discrete-time LPV systems using interpolation, Proceedings of the 47th IEEE Conference on Decision and Control, Cancun, Mexico, 4141-4146, 2008
LUSPAY T. - KULCSÁR B. - VARGA I.: Parameter dependent freeway modelling, Periodica Polytechnica, Transporting Engineering, 36 (1-2) : 61-67, 2008
GÁSPÁR P.: Design of an integrated LPV-based vehicle control, Workshop on Systems and Control Theory, Budapest, H, ISBN978-963-311-368-4, p. 15, 2008
BAUER P. - KULCSÁR B. – BOKOR J.: An exact solution for the infinite horizon LQ optimal output tracking problem, Proceedings of 2008 IEEE Multi – Conference on Systems and Control, San Antonio, Texas, (USA), 822-827, 2008
BAUER P. - KULCSÁR B. – BOKOR J.: On the use of proper weighting in reference tracking optimal control with guaranteed DARE solvability, Proceedings of IEEE 16th Mediterranean Conference on Control and Automation, Ajaccio, Corsica, F, 901-906, 2008
PÉTER T.: Tetszőleges méretű nemlineáris közúti közlekedési hálózatok modellezése speciális hálózati gráffal, amelyben a gráf csúcsai általánosított szakaszok, a gráf élei a csúcsok közötti kooperálót leíró dinamikus relációk, A jövő járműve, járműipari innováció, III. évf., (3-4) : 26-29, 2008
PÉTER T. - STRÓBL A. - FAZEKAS S: Szoftverfejlesztés eredményei, a nagyméretű közúti közlekedési hálózatok analízisére és tervezésére, A jövő járműve, járműipari innováció, III. évf., (3-4) : 30-33, 2008
PÉTER T. - BÉCSI T.- ARADI SZ: Városi közúthálózat objektumainak videó és GPS alapú felmérése, A jövő járműve, járműipari innováció, III. évf., (3-4) : 34-38, 2008
LUSPAY T. - KULCSÁR B. - TETTAMANTI T. - VARGA I. – BOKOR J.: Distributed state and unknown input estimation for freeway traffic flow models, European Control Conference. Budapest, H. Preprint. pp. 1-7. (megjelenésre elfogadva), 2009
LUSPAY T. - KULCSÁR B. - van WINGERDEN J. W. - VERHAEGEN M.: On the identification of LPV traffic flow model, European Control Conference. Budapest, H. Preprint. p. 7. (megjelenésre elfogadva), 2009
BOKOR J. – GÁSPÁR P.: Irányítástechnika járműdinamikai alkalmazásokkal, Typotex, Budapest, 2008. p.288. ISBN 978-963-2790-01-05, (Ed: L. Nádai), 2008
BOKOR J. - NÁDAI L. RUDAS I.: Controllability of quantum bits - from the von Neumann architecture to quantum computing, Proceedings of the 3rd International Symposium on Computational Intelligence and Intelligent Informatics, Agadir, Morocco. pp. 9-12, 2007
BOKOR J. - SZABÓ Z. - NÁDAI L. RUDAS I.: Hybrid systems: a control theoretic perspective. Plenaris előadás., Proc. 5th IEEE International Conference on Computational Cybernetics. Gammarth, Tunisia. 2007. CD, 2007
Gary J. Balas, Jozsef Bokor, Balint Vanek, Roger E. A. Arndt: Control of High - Speed Underwater Vehicles, Control of Uncertain Systems: Modelling, Approximation and Design, Springer, Ed. B.A. France, M. C. Smith, J. C. Willems, 2007
J. Bokor, Z. Szabo, L. Nadai and I. Rudas: Hybrid Systems: a Control Theoretic Perspective, Proc. IEEE ICCC07, 2007



Back »