Systèmes linéaires

Table des matières

Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. RÉALISATION DES SYSTÈMES LINÉAIRES

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Formes canoniques pour les systèmes SISO . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Structures canoniques d'un système MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Réalisation à partir de la matrice de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Réalisation à partir des paramètres de Markov . . . . . . . . . . . . . . .

6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. RÉDUCTION DE MODÈLES

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Réduction par diagonalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Agrégation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Perturbations singulières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Réduction de modèles par décomposition de Schur . . . . . . . . . . . .

6. Réalisation équilibrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Approximation de Padé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Réduction optimale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. COMMANDE OPTIMALE

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Optimisation dynamique sans contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Commande optimale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Commande optimale quadratique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Commande optimale à horizon infini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Étude de la stabilité de la boucle fermée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Robustesse du régulateur optimal dans le cas continu . . . . . . . . . . .

8. Commande par retour d'état avec un degré de stabilité pré-spécifié

9. Action intégrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Commande avec observateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Problème inverse de la commande optimale . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. PLACEMENTS DE PÔLES

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Régulateurs dyadiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Méthode de Brogan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Placement de pôles via l'équation de Sylvester . . . . . . . . . . . . . . .

5. Placement optimal de pôles avec spécifications de performances

6. Placement optimal de pôles avec spécification du spectre . . . . . . .

7. Retour de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. APPROCHE ENTRÉE-SORTIE

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Régulateur à variance minimale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Minimum de variance généralisé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Commande prédictive généralisée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Commande par placement de pôles et de zéros . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Mise en évidence de la dynamique de l'observateur . . . . . . . . . . . .

7. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. INVARIANCE POSITIVE ET COMMANDE CONTRAINTE

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Préliminaires mathématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Invariance positive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Commande sous contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Commande par retour d'état avec contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

INDICATIONS POUR LES EXERCICES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

ANNEXES

1. Calcul matriciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Commandabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Résolution de l'équation de Riccati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Équation de Diophantine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

1

 

 

5

8

14

17

22

32

33

 

 

37

39

41

45

46

49

57

60

63

64

 

 

69

70

73

75

81

84

87

92

94

97

100

104

105

 

 

111

113

118

120

122

125

131

140

141

 

 

149

152

157

162

166

169

174

175

 

 

177

178

180

184

186

188

188

 

191

 

 

203

208

209

211

 

215