변수 불확실성을 가지는 시스템에 대한 견실비약성 H∞ 칼만형필터 설계: PLMI 접근법 (Design of Robust and Non-fragile H∞ Kalman-type Filter for System with Parameter Uncertainties: PLMI Approach)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 49권 / 10호 / 181 ~ 186페이지
· 저자명 : 김준기, 양승협, 방경호, 박홍배

초록

본 논문에서는 변수 불확실성과 필터이득 섭동을 가지는 시스템에 대한 견실비약성 H∞ 칼만형필터 설계기법을 제안한다. 필터가 존재할 충분조건과 견실비약성 H∞ 필터 설계기법을 선형행렬부등식 (LMI: Linear Matrix Inequality 접근법으로 제안하고 시스템과 필터의 불확실성을 매개변수화 선형행렬부등식(PLMI: Parameterized Linear Matrix Inequality)으로 구조화된 불확실성의 형태로 표현한 후 Lyapunov 함수를 통해 시스템의 불확실성과 더불어 필터이득섭동을 고려한 칼만형 H∞ 필터가 존재할 충분조건과 필터설계기법을 PLMI 형태로 보인다. PLMI는 무한개의 LMI의 형태로 나타나므로 완화기법(relaxation technique)을 적용하여 유한개의 LMI의 형태로 변환한 후 견실하고 최적화된 필터이득과 필터섭동범위를 계산하고, 예제와 모의실험을 통해 제시된 필터의 타당성을 검증한다.

영어초록

In this paper, we describe the synthesis of robust and non-fragile Kalman filter design for a class of uncertain linear system with polytopic uncertainties and filter gain variations. The sufficient condition of filter existence, the design method of robust non-fragile filter, and the measure of non-fragility in filter are presented via LMIs(Linear Matrix Inequality)technique. And the obtained sufficient condition can be represented as PLMIs(parameterized linear matrix inequalities) that is, coefficients of LMIs are functions of a parameter confined to a compact set. Since PLMIs generate infinite LMIs, we use relaxation technique, find the finite solution for robust non-fragile filter, and show that the resulting filter guarantees the asymptotic stability with parameter uncertainties and filter fragility. Finally, a numerical example will be shown.

참고자료

· 없음