Interval Observer Design for Actuator Fault Estimation of Linear Parameter-Varying Systems

International audienceThis work is devoted to fault estimation of discrete-time Linear Parameter-Varying (LPV) systems subject to actuator additive faults and external disturbances. Under the assumption that the measurement noises and the disturbances are unknown but bounded, an interval observer is designed, based on decoupling the fault effect, to compute a lower and upper bounds for the unmeasured state and the faults. Stability conditions are expressed in terms of matrices inequalities. A case study is used to illustrate the effectiveness of the proposed approach

Fault Tolerant MPC Controller for Electric Heater Control

Los controladores MPC son buenos eliminando el error de estado estacionario aun si el sistema controlado es afectado por perturbaciones. Pero el MPC no fue pensado para mantener su desempeño bajo condiciones de falla por sí solo. El control tolerante a fallas se compone de algoritmos de control, estrategias de detección y compensación de fallas. En este trabajo se implementó un controlador MPC usando la estrategia de matriz dinámica junto con un generador de residuo basado en modelo para detectar la ocurrencia de una falla en el sistema controlado. La cuantificación de fallas se logró mediante el uso de Redes neuronales artificiales y un filtro pasa banda, lo cual permitió realizar una acción de compensación para mejorar el tiempo de recuperación del sistema ante una falla

Fault Tolerant MPC Controller for Electric Heater Control

Los controladores MPC son buenos eliminando el error de estado estacionario aun si el sistema controlado es afectado por perturbaciones. Pero el MPC no fue pensado para mantener su desempeño bajo condiciones de falla por sí solo. El control tolerante a fallas se compone de algoritmos de control, estrategias de detección y compensación de fallas. En este trabajo se implementó un controlador MPC usando la estrategia de matriz dinámica junto con un generador de residuo basado en modelo para detectar la ocurrencia de una falla en el sistema controlado. La cuantificación de fallas se logró mediante el uso de Redes neuronales artificiales y un filtro pasa banda, lo cual permitió realizar una acción de compensación para mejorar el tiempo de recuperación del sistema ante una falla

LPV Control Synthesis for Sensor Senescence in Feedback Control System

The senescence of system sensor(s) probably causing degenerate system behavior or systembreakdown. Motivated by that, this work considers the synthesis of a gain scheduling controlfor linear parameter varying (LPV) system via linear matrix inequalities (LMIs) techniquessuch that sensors senescence information incorporated in the design of the controller. That is,the degradation of sensor effectiveness due to senescence is modeled by the variation of sensormeasurements’ noise co-variance. The sensors’ senescence information is incorporated as apart of the scheduling parameters for the LPV controller. The synthesis control matrices via linearmatrix inequalities have been re-structured and re-formalized in a way that they incorporatethe sensors senescence information to synthesize a gain scheduling dynamic output feedback(GS - DOF) control. That is, the existing GS - DOF control design LMIs have been modifiedto include the noise co-variance matrix. The significant achievement is the control design conditionsdescription of GS - DOF control in a way that ensures the desired integrated H2&H1 performances in the presence of sensors senescence, where sensors’ senescence information isincorporated as a part of the scheduling parameters for the LPV controller. In addition, two setsof controllers have been synthesized and studied. The simulation expresses the benefits of theproposed controllers, and closed loop system H1 and H2 performances are also studied. Thesynthesized controller ensures the performance associate with a closed loop, the closed loopsystem stability, and the scheme of control is simple enough for real time implementations