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Stabilization of a pan-tilt system using a polytopic quasi-LPV model and LQR control

机译:使用多目标拟LPV模型和LQR控制来稳定云台系统

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摘要

Linear parameter varying (LPV) models are widely used in control applications of the nonlinear MIMO dynamic systems. LPV models depend on the time varying parameters. This paper develops a polytopic quasi-LPV model for a nonlinearudpan-tilt robotic system. A Linear Quadratic Regulator (LQR) that utilizes Linear Matrix Inequalities (LMIs) with well tuned weighting matrices is synthesized based on the developed LPV model. The number of time varying parameters in the developed polytopic LPV model is 4 so the number of vertices becomes 16. The desired controller is generated by the interpolation ofudLMIs at each vertex. The performance of the optimal LQR controller is evaluated by using the designed feedback gain matrix to stabilize the nonlinear pan-tilt system. Simulations performed on the nonlinear model of the pan-tilt system demonstrate success of the proposed LPV control approach.
机译:线性参数变化(LPV)模型已广泛用于非线性MIMO动态系统的控制应用中。 LPV模型取决于时变参数。本文开发了一种非线性 udpan-tilt机器人系统的多目标准LPV模型。基于已开发的LPV模型,综合了利用线性矩阵不等式(LMI)和调整好的加权矩阵的线性二次调节器(LQR)。在开发的多主题LPV模型中,时变参数的数量为4,因此顶点的数量变为16。所需的控制器由每个顶点处 udLMI的插值生成。通过使用设计的反馈增益矩阵来稳定非线性旋转云台系统,可以评估最佳LQR控制器的性能。在云台系统的非线性模型上进行的仿真证明了所提出的LPV控制方法的成功。

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