Search

This paper presents a novel delay-dependent dissipative control synthesis technique with a state-feedback structure for input-delayed suspension systems using a tighter bounding technique. By more accurately estimating the derivative of the LKF, we focus on reducing the conservatism of the state-feedback control synthesis for suspension systems with strict design constraints. New LMI conditions for a desired state-feedback controller are developed by employing a generalized free-weighting-matrix (GFWM) method. By solving the LMIs, the proposed controller for active suspension systems is obtained such that the closed-loop systems have asymptotic stability with guaranteed $(\mathcal {Q},\mathcal {S},\mathcal {R})$ -dissipative performances, while also satisfying the design constraint conditions. Numerical simulations effectively confirm the benefits of the proposed control synthesis technique for the design of state-feedback control.

In this research paper, we solve the problem of synchronization and anti-synchronization of chaotic systems described by discrete and time-delayed variable fractional-order differential equations. To guarantee the synchronization and anti-synchronization, we use the well-known PID (Proportional-Integral-Derivative) control theory and the Lyapunov–Krasovskii stability theory for discrete systems of a variable fractional order. We illustrate the results obtained through simulation with examples, in which it can be seen that our results are satisfactory, thus achieving synchronization and anti-synchronization of chaotic systems of a variable fractional order with discrete time delay.

All flow systems are subject to transport delays, which are governed by the flow rates in the system. When the flow rates themselves are control inputs, the system becomes subject to input-dependent state delays, which poses significant theoretical problems. In an earlier paper, we proposed a guaranteed stable control design for a system of this type; in this paper, we provide experimental evidence of the usefulness of the design.

The objective of this dissertation is to develop observers and observer-based controllers synthesis methods for time-delay systems. Different classes of systems were treated with different types of delay. Three different methods were developed. The first one treats nonlinear systems with Lipschitz nonlinearities and consists in transforming the original system into an LPV system based on a reformulation of the classical Lipschitz property. This technique was formulated for continuous and discrete cases respectively and it was proven to provide less restrictive synthesis conditions when compared to the existing results in the literature. The second method deals with singular systems with disturbances. The main difficulty lay in the presence of the derivatives of the disturbances which hinder the stability analysis and for which two approaches are proposed: a Hinf criterion combined with a special Lyapunov-Krasovskii functional depending on disturbances and a W1;2 criterion based on the use of Sobolev norms. The last method is based on the Free Weighting Matrices technique to solve the observation and control problems of a class of nonlinear systems with unknown delays. The proposed solution provides a sufficient LMI synthesis condition ensuring the asymptotic stabilization of the closed loop system, instead of the iterative LMI condition usually found in the literature.; L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de synthèses d'observateurs et des contrôleurs basés sur un observateur pour les systèmes à retard. Différentes classes de systèmes ont été traitées avec différents types de retard. Trois méthodes ont été développées. La première méthode traite des systèmes non linéaires avec des non-linéarités lipschitziennes et consiste à transformer le système d'origine à un système LPV grâce à une reformulation de la propriété classique de Lipschitz. Cette technique est formulée pour les cas continu et discret, respectivement. Nous avons démontré, à travers des exemples numériques, que cette technique offre des conditions de synthèse moins restrictives par rapport aux résultats existants dans la littérature. La seconde méthode est développée pour une classe de systèmes singuliers avec des perturbations. La principale difficulté résidait dans la présence des dérivées des perturbations qui entravent l'analyse de la stabilité et pour laquelle deux approches ont été proposées: une approche Hinf en utilisant une fonctionnelle de Lyapunov-Krasovskii spéciale dépendante des perturbations et une approche basée sur l'utilisation d'un critère de performance W1;2. La dernière méthode est basée sur l'utilisation des matrices de pondération libres pour résoudre le problème de contrôle des systèmes non-linéaires à retards inconnus. La solution proposée fournit une condition de synthèse LMI garantissant la stabilisation du système en boucle fermée malgré la présence du retard inconnu, au lieu d'une inégalité matricielle linéaire itérative ILMI trouvée habituellement dans la littérature.

The objective of this dissertation is to develop observers and observer-based controllers synthesis methods for time-delay systems. Different classes of systems were treated with different types of delay. Three different methods were developed. The first one treats nonlinear systems with Lipschitz nonlinearities and consists in transforming the original system into an LPV system based on a reformulation of the classical Lipschitz property. This technique was formulated for continuous and discrete cases respectively and it was proven to provide less restrictive synthesis conditions when compared to the existing results in the literature. The second method deals with singular systems with disturbances. The main difficulty lay in the presence of the derivatives of the disturbances which hinder the stability analysis and for which two approaches are proposed: a Hinf criterion combined with a special Lyapunov-Krasovskii functional depending on disturbances and a W1;2 criterion based on the use of Sobolev norms. The last method is based on the Free Weighting Matrices technique to solve the observation and control problems of a class of nonlinear systems with unknown delays. The proposed solution provides a sufficient LMI synthesis condition ensuring the asymptotic stabilization of the closed loop system, instead of the iterative LMI condition usually found in the literature., L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de synthèses d'observateurs et des contrôleurs basés sur un observateur pour les systèmes à retard. Différentes classes de systèmes ont été traitées avec différents types de retard. Trois méthodes ont été développées. La première méthode traite des systèmes non linéaires avec des non-linéarités lipschitziennes et consiste à transformer le système d'origine à un système LPV grâce à une reformulation de la propriété classique de Lipschitz. Cette technique est formulée pour les cas continu et discret, respectivement. Nous avons démontré, à travers des exemples numériques, que cette technique offre des conditions de synthèse moins restrictives par rapport aux résultats existants dans la littérature. La seconde méthode est développée pour une classe de systèmes singuliers avec des perturbations. La principale difficulté résidait dans la présence des dérivées des perturbations qui entravent l'analyse de la stabilité et pour laquelle deux approches ont été proposées: une approche Hinf en utilisant une fonctionnelle de Lyapunov-Krasovskii spéciale dépendante des perturbations et une approche basée sur l'utilisation d'un critère de performance W1;2. La dernière méthode est basée sur l'utilisation des matrices de pondération libres pour résoudre le problème de contrôle des systèmes non-linéaires à retards inconnus. La solution proposée fournit une condition de synthèse LMI garantissant la stabilisation du système en boucle fermée malgré la présence du retard inconnu, au lieu d'une inégalité matricielle linéaire itérative ILMI trouvée habituellement dans la littérature.

International audience; In this note, we propose a simple and efficient crypto-system based on a chaotic time delay model. It consists of two steps: the first one assures the transmitter/receiver synchronization while the second step focuses on the encryption/decryption procedure. The synchronization is performed through a non linear state observer design, driven by the transmitted signal. Both full order and reduced order state estimation techniques are established. One of the main results is that sufficient conditions for asymptotic convergence, to assure the synchronization, are derived in terms of Linear Matrix Inequalities (i.e. convex problem) easily and numerically tractable. Efficiency of the proposed approach is shown through the transmission of two encrypted messages : a sound wave and a digital picture. Finally, some security issues are discussed at the end of this note.