Zastosowanie liniowych nierówności macierzowych do syntezy sterowania poziomem wody w układzie kaskadowym dwóch zbiorników

Referat zawiera metodykę doboru parametrów regulatora stanu z wykorzystaniem liniowych nierówności macierzowych (ang. LMI - Linear Matrix Inequalities) metodą lokowania biegunów. W pracy zdefiniowano warunki rozmieszczenia biegunów w lewej półpłaszczyźnie zmiennej zespolonej s i wyznaczono obszary dopuszczalnych położeń biegunów. Na potrzeby rozważanej, liniowej metody projektowania dokonano linearyzacji modelu matematycznego obiektu w wybranym punkcie pracy. Zaprojektowany regulator stanu zastosowany został do sterowania obiektem rzeczywistym, którym był układ kaskadowy dwóch zbiorników. W referacie przedstawione zostały zarówno wyniki badań symulacyjnych jak i badań eksperymentalnych przeprowadzonych na obiekcie rzeczywistym.

The paper describes a state feedback controller design by pole placement method using Linear Matrix Inequalities (LMI) approach. Conditions of pole placement constraints in a left half plane of the complex plane s are defined and allowable region for poles of the closed-loop control system are determined. For the purpose of using the linear design method, the mathematical model of controlled plant was linearized at a selected operating point. The designed state feedback controller was used for controlling the water level in a two-tank cascade system. The paper presents results of both computer simulations and real-time experiments.