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Finite-dimensional output stabilization for a class of linear distributed parameter systems : A small-gain approach

Titelangaben

Grüne, Lars ; Meurer, Thomas:
Finite-dimensional output stabilization for a class of linear distributed parameter systems : A small-gain approach.
In: Systems & Control Letters. Bd. 164 (2022) . - 105237.
ISSN 1872-7956
DOI: https://doi.org/10.1016/j.sysconle.2022.105237

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Model predictive PDE control for energy efficient building operation: economic model predictive control and time varying systems
GR 1569/16-1

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

A small-gain approach is proposed to analyze closed-loop stability of linear diffusion-reaction systems under finite-dimensional observer-based state feedback control. For this, the decomposition of the infinite-dimensional system into a finite-dimensional slow subsystem used for design and an infinite-dimensional residual fast subsystem is considered. The effect of observer spillover in terms of a particular (dynamic) interconnection of the subsystems is thoroughly analyzed for in-domain and boundary control as well as sensing. This leads to the application of a small-gain theorem for interconnected systems based on input-to-output stability and unbounded observability properties. Moreover, an approach is presented for the computation of the required dimension of the slow subsystem used for controller design. Simulation scenarios for both scalar and coupled linear diffusion-reaction systems are used to underline the theoretical assessment and to give insight into the resulting properties of the interconnected systems.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Output stabilization; small-gain theory; diffusion-reaction systems; spillover; observer design; input-to-output stability; distributed parameter systems; partial differential equations; modal approximation
Institutionen der Universität: Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut > Lehrstuhl Mathematik V (Angewandte Mathematik)
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut > Lehrstuhl Mathematik V (Angewandte Mathematik) > Lehrstuhl Mathematik V (Angewandte Mathematik) - Univ.-Prof. Dr. Lars Grüne
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut > Lehrstuhl Angewandte Mathematik (Angewandte Mathematik)
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Profilfelder > Advanced Fields > Nichtlineare Dynamik
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 510 Mathematik
Eingestellt am: 09 Mai 2022 07:01
Letzte Änderung: 09 Jan 2024 13:48
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/69555

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