B53 ACC BP

次の論文で提起されているロバスト制御ベンチマーク問題ACC-BPを考えます。
Bong WieDennis S. Bernsteint: Benchmark Problems for Robust Control Design

ACC BP…Homework
[1] 次図のような連結台車を考えます。

これは次の運動方程式で表されます。

\displaystyle{(1)\quad \begin{array}{l} m_1\ddot{x}_1(t)=k(x_2(t)-x_1(t))+u(t)+w_1(t)\\ m_2\ddot{x}_2(t)=k(x_1(t)-x_2(t))+w_2(t) \end{array} }

ここで、パラメータの値は次が想定されています。

\displaystyle{(2)\quad \begin{array}{l} m_1=m_2=1\\ 0.5\le k \le 2 \end{array} }

●バネ定数kを乱数を100個発生させて所定の範囲内で変化させるとき、台車2に対してインパルス外乱が加わるときのx_2-x_1の振舞いのシミュレーションを行ってみます。

MATLAB
%ACCBP0.m
%-----
 clear all, close all
 m1=1; m2=1; kmin=0.5; kmax=2;
 k=(kmax-kmin)/2; 
 A0=[0 0 1 0;0 0 0 1;0 0 0 0;0 0 0 0];
 A1=[0 0 0 0;0 0 0 0;-1/m1 1/m1 0 0;1/m2 -1/m2 0 0];  
 B=[0 0 0;0 0 0;1/m1 0 1/m1;0 1/m2 0];
 B1=B(:,1); B2=B(:,2); 
 C=[-1 1 0 0];
 D=0;
 S0=[A0 B1;C D];
 S1=zeros(5,5); S1(1:4,1:4)=A1;
%-----
 k=(kmax-kmin)/2;
 t0=0; t1=20; t=t0:(t1-t0)/100:t1;
 for i=1:100
   k=rand*(kmax-kmin)+kmin;
   A=A0+k*A1;
   sys=ss(A,B1,C,D);
   [y,t]=initial(sys,B2,t);
   figure(1),plot(t,y),hold on
 end
 axis([t0 t1 -2 2]),grid
%-----
%eof

図1 台車2にインパルス外乱が加わるときのx_2-x_1の振舞い

原論文にはさまざまな問題設定がありますが、ここでは、台車2に対するインパルス外乱の下で、台車1の整定時間を20秒以内とする制御系を設計したいとします。ただし、操作入力は台車1に与えられ、次の振幅制限

\displaystyle{(3)\quad \begin{array}{l} |u(t)|\le 1 \end{array} }

が課されるとします。さらに観測出力は台車1の変位x_1(t)とします。

[2] 制御対象のLPVモデルを導出します。

\displaystyle{(4)\quad \begin{array}{l} \underbrace{ \left[\begin{array}{cc} m_1 & 0 \\ 0 & m_2 \end{array}\right] }_{M} \underbrace{ \left[\begin{array}{c} \ddot{x}_1(t)\\ \ddot{x}_2(t) \end{array}\right] }_{\ddot{x}(t)} +\underbrace{ \left[\begin{array}{cc} k & -k \\ -k & -k \end{array}\right] }_{K(k)} \underbrace{ \left[\begin{array}{ccc} {x}_1(t)\\ {x}_2(t) \end{array}\right] }_{{\xi}(t)} =\underbrace{ \left[\begin{array}{ccc} 1\\ 0 \end{array}\right] }_{E_{2\times1}}u(t) +\underbrace{ \left[\begin{array}{ccc} w_{1}\\ w_{2} \end{array}\right] }_{w_{d}} \end{array} }

\displaystyle{(5)\quad \begin{array}{l} \left[\begin{array}{c} \dot{\xi}(t)\\ \ddot{\xi}(t) \end{array}\right] = \underbrace{ \left[\begin{array}{cccc} 0_{2\times2} & I_2\\ -M^{-1}K & -M^{-1}D \end{array}\right] }_{A(k)} \left[\begin{array}{c} {\xi}(t)\\ \dot{\xi}(t) \end{array}\right]\\ + \left[\begin{array}{c} 0_{2\times1}\\ M^{-1}E_{2\times1} \end{array}\right]u(t) + \left[\begin{array}{c} 0_{2\times2}\\ M^{-1} \end{array}\right]w_d \end{array} }

ここで、\alpha_1\le\alpha\le\alpha_2に対する次の内分式に注目します。

\displaystyle{(6)\quad \alpha=\underbrace{\frac{\alpha_2-\alpha}{\alpha_2-\alpha_1}}_{p_{1}(\alpha)}\alpha_1+ \underbrace{\frac{\alpha-\alpha_1}{\alpha_2-\alpha_1}}_{p_{2}(\alpha)}\alpha_2 }

\displaystyle{(7)\quad p_1(\alpha)+p_2(\alpha)=1 }

k_{min}\le k \le k_{max}のとき、上の状態方程式は、端点モデル

\displaystyle{(8)\quad \begin{array}{l} \dot{x}(t)=\underbrace{A(k_{min})}_{A_1}x(t)+Bu(t)\\ \dot{x}(t)=\underbrace{A(k_{max})}_{A_2}x(t)+Bu(t) \end{array} }

を、p_1(k),p_2(k)によって重み付けして、LPVモデル

\displaystyle{(8)\quad \dot{x}(t)=\underbrace{(p_1(k)A_1+p_2(k)A_2)}_{A(k)}x(t)+Bu(t) }

として表されます。実際

\displaystyle{(9)\quad k= \underbrace{\frac{k_{max}-k}{k_{max}-k_{min}}}_{p_1(k)}k_{min} + \underbrace{\frac{k-k_{min}}{k_{max}-k_{min}}}_{p_2(k)}k_{max} }

\displaystyle{(10)\quad A(k)= \underbrace{\frac{k_{max}-k}{k_{max}-k_{min}}}_{p_1(k)} \underbrace{A(k_{min})}_{A_1} + \underbrace{\frac{k-k_{min}}{k_{max}-k_{min}}}_{p_2(k)} \underbrace{A(k_{max})}_{A_2} }

[3] 状態FBによる解として求める場合の2ポートシステムの例を次式に示します。

\displaystyle{(11) P: \left\{\begin{array}{l} \left[\begin{array}{c} \dot{\xi}\\ \ddot{\xi} \end{array}\right] = \underbrace{ \left[\begin{array}{cccc} 0_{2\times2} & I_2\\ -M^{-1}K & -M^{-1}D \end{array}\right] }_{A(k)=p_1(k)A_1+p_2(k)A_2} \left[\begin{array}{c} {\xi}\\ \dot{\xi} \end{array}\right] + \underbrace{ \left[\begin{array}{c} 0_{2\times2}\\ M^{-1} \end{array}\right] }_{B_1} w_d + \underbrace{ \left[\begin{array}{c} 0_{2\times1}\\ M^{-1}E_{2\times1} \end{array}\right] }_{B_2} u\\ \underbrace{ \left[\begin{array}{c} x_2-x_1 \\ x_1\\ 2u \end{array}\right] }_{y_1} = \underbrace{ \left[\begin{array}{cc|cc} -1 & 1 & 0 & 0\\ 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ \end{array}\right] }_{C_1} \left[\begin{array}{c} {\xi}\\ \dot{\xi} \end{array}\right] + \underbrace{ 0_{3\times2} }_{D_{11}} w_d + \underbrace{ \left[\begin{array}{c} 0 \\ 0 \\ 2 \end{array}\right] }_{D_{12}} u \end{array}\right. }

バネ定数kを乱数を100個発生させて所定の範囲内で変化させるとき、台車2に対してインパルス外乱が加わるときの台車1の変位x_1と操作入力uの振舞いのシミュレーションを次に示します。

図2 状態FBによる求解結果

[4] 出力FBによる解として求める場合の2ポートシステムの例を次式に示します。

\displaystyle{(12) P: \left\{\begin{array}{l} \left[\begin{array}{c} \dot{\xi}\\ \ddot{\xi} \end{array}\right] = \underbrace{ \left[\begin{array}{cccc} 0_{2\times2} & I_2\\ -M^{-1}K & -M^{-1}D \end{array}\right] }_{A(k)=p_1(k)A_1+p_2(k)A_2} \left[\begin{array}{c} {\xi}\\ \dot{\xi} \end{array}\right] + \underbrace{ \left[\begin{array}{c} 0_{2\times2}\\ M^{-1} \end{array}\right] }_{B_1} w_d + \underbrace{ \left[\begin{array}{c} 0_{2\times1}\\ M^{-1}E_{2\times1} \end{array}\right] }_{B_2} u\\ \underbrace{ \left[\begin{array}{c} x_2-x_1 \\ x_1\\ 2u \end{array}\right] }_{y_1} = \underbrace{ \left[\begin{array}{cc|cc} -1 & 1 & 0 & 0\\ 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ \end{array}\right] }_{C_1} \left[\begin{array}{c} {\xi}\\ \dot{\xi} \end{array}\right] + \underbrace{ 0_{3\times2} }_{D_{11}} w_d + \underbrace{ \left[\begin{array}{c} 0 \\ 0 \\ 2 \end{array}\right] }_{D_{12}} u\\ \underbrace{ x_1 }_{y_2} = \underbrace{ \left[\begin{array}{cc|cc} 1 & 0 & 0 & 0 \end{array}\right] }_{C_2} \left[\begin{array}{c} {\xi}(t)\\ \dot{\xi}(t) \end{array}\right] + \underbrace{ 0_{1\times2} }_{D_{21}} w_d + \underbrace{ 0 }_{D_{22}} u \end{array}\right. }

バネ定数kを乱数を100個発生させて所定の範囲内で変化させるとき、台車2に対してインパルス外乱が加わるときの台車1の変位x_1と操作入力uの振舞いのシミュレーションを次に示します。

図3 出力FBによる求解結果

演習B53…Flipped Classroom

1^\circ 図2のグラフを描く、次のコードを説明せよ

MATLAB
%cACCBP_sf_gs.m
%-----
 clear all, close all
 m1=1; m2=1; kmin=0.5; kmax=2;
 A0=[0 0 1 0;0 0 0 1;0 0 0 0;0 0 0 0];
 A1=[0 0 0 0;0 0 0 0;-1/m1 1/m1 0 0;1/m2 -1/m2 0 0];  
 C=[-1 1 0 0];
 D=0;
 a1= A0+kmin*A1; 
 a2= A0+kmax*A1;
 A1=a1; A2=a2;
 BG=[0 0 0;0 0 0;1/m1 0 1/m1;0 1/m2 0]; 
 B1=BG(:,2); %負荷外乱 
 B2=BG(:,3); %操作入力
 C1=[1 -1 0 0;1 0 0 0;0 0 0 0];  
 D11=zeros(3,1); 
 D12=[0;0;2];
%-----
 alpha=0.05; r=2; th=pi/4;
 LMIs=sf_synlmi7(A1,A2,B1,B2,C1,D11,D12,alpha,r,th);
 cobj=zeros(1,decnbr(LMIs)); 
 cobj(1)=1; 
 [cost,xopt]=mincx(LMIs,cobj); 
 gopt=dec2mat(LMIs,xopt,1)
 Y=dec2mat(LMIs,xopt,2);  
 Z1=dec2mat(LMIs,xopt,3);
 Z2=dec2mat(LMIs,xopt,4); 
 F1=Z1/Y,pl1=eig(A1-B2*F1)
 F2=Z2/Y,pl2=eig(A2-B2*F2) 
%-----
 A0=[0 0 1 0;0 0 0 1;0 0 0 0;0 0 0 0];
 A1=[0 0 0 0;0 0 0 0;-1/m1 1/m1 0 0;1/m2 -1/m2 0 0];  
 prange=kmax-kmin; pmax=kmax; pmin=kmin; 
 t0=0; t1=20; t=t0:(t1-t0)/100:t1;
 for i=1:100
   k=rand*(kmax-kmin)+kmin; 
   A=A0+k*A1;
   p1=(pmax-k)/prange; p2=(k-pmin)/prange;
   F=p1*F1+p2*F2;
   sys=ss(A-B2*F,B1,C,D);
   [y,t]=initial(sys,B1,t);
   figure(1),plot(t,y),hold on
 end
 axis([t0 t1 -2 2]),grid
%-----
function LMIs=sf_synlmi7(A1,A2,B1,B2,C1,D11,D12,alpha,r,th)
 [n,m]=size(B2);  
 sth=sin(th); cth=cos(th);
 setlmis([]);
 gam=lmivar(1,[1 0]); 
 Y=lmivar(1,[n 1]); 
 Z1=lmivar(2,[m n]); 
 Z2=lmivar(2,[m n]); 
%
 lmi11=newlmi;
 lmiterm([lmi11,1,1,Y],A1,1,'s');      %#1:A*Y+Y*A' 
 lmiterm([lmi11,1,1,Z1],-B2,1,'s');    %#1:-(B2*Z+Z*B2') 
 lmiterm([lmi11,1,2,0],B1);            %#1:B1 
 lmiterm([lmi11,2,2,gam],-1,1);        %#1:-gam 
 lmiterm([lmi11,3,1,Y],C1,1);          %#1:C1*Y 
 lmiterm([lmi11,3,1,Z1],-D12,1);       %#1:D12*Z 
 lmiterm([lmi11,3,2,0],D11);           %#1:D11 
 lmiterm([lmi11,3,3,gam],-1,1);        %#1:-gam 
 lmi21=newlmi;  
 lmiterm([lmi21,1,1,Y],A1,1,'s');      %#2:A*Y+Y*A'   
 lmiterm([lmi21,1,1,Z1],-B2,1,'s');    %#2:-(B2*Z+Z'*B2')   
 lmiterm([lmi21,1,1,Y],2*alpha,1);     %#2:2*alpha*Y   
 lmi31=newlmi;  
 lmiterm([lmi31,1,1,Y],-r,1);          %#3:-r*Y  
 lmiterm([lmi31,1,2,Y],A1,1);          %#3:A*Y   
 lmiterm([lmi31,1,2,Z1],-B2,1);        %#3:-B2*Z  
 lmiterm([lmi31,2,2,Y],-r,1);          %#3:-r*Y  
 lmi41=newlmi;  
 lmiterm([lmi41,1,1,Y],sth*A1,1,'s');  %#4:sth*(A*Y+Y*A')  
 lmiterm([lmi41,1,1,Z1],-sth*B2,1,'s');%#4:-sth*(B2*Z+Z'*B2')  
 lmiterm([lmi41,1,2,Y],cth*A1,1);      %#4:cth*A*Y  
 lmiterm([lmi41,1,2,Y],1,-cth*A1');    %#4:-cth*Y*A'  
 lmiterm([lmi41,1,2,Z1],-cth*B2,1);    %#4:-cth*B2*Z  
 lmiterm([lmi41,1,2,-Z1],1,cth*B2');   %#4:cth*Z'*B2'  
 lmiterm([lmi41,2,2,Y],sth*A1,1,'s');  %#4:sth*(A*Y+Y*A')  
 lmiterm([lmi41,2,2,Z1],-sth*B2,1,'s');%#4:-sth*(B2*Z+Z'*B2')  
%
 lmi12=newlmi;
 lmiterm([lmi12,1,1,Y],A2,1,'s');      %#1:A*Y+Y*A' 
 lmiterm([lmi12,1,1,Z2],-B2,1,'s');    %#1:-(B2*Z+Z*B2') 
 lmiterm([lmi12,1,2,0],B1);            %#1:B1 
 lmiterm([lmi12,2,2,gam],-1,1);        %#1:-gam 
 lmiterm([lmi12,3,1,Y],C1,1);          %#1:C1*Y 
 lmiterm([lmi12,3,1,Z2],-D12,1);       %#1:D12*Z 
 lmiterm([lmi12,3,2,0],D11);           %#1:D11 
 lmiterm([lmi12,3,3,gam],-1,1);        %#1:-gam 
 lmi22=newlmi;  
 lmiterm([lmi22,1,1,Y],A2,1,'s');      %#2:A*Y+Y*A'   
 lmiterm([lmi22,1,1,Z2],-B2,1,'s');    %#2:-(B2*Z+Z'*B2')   
 lmiterm([lmi22,1,1,Y],2*alpha,1);     %#2:2*alpha*Y   
 lmi32=newlmi;  
 lmiterm([lmi32,1,1,Y],-r,1);          %#3:-r*Y  
 lmiterm([lmi32,1,2,Y],A2,1);          %#3:A*Y   
 lmiterm([lmi32,1,2,Z2],-B2,1);        %#3:-B2*Z  
 lmiterm([lmi32,2,2,Y],-r,1);          %#3:-r*Y  
 lmi42=newlmi;  
 lmiterm([lmi42,1,1,Y],sth*A2,1,'s');  %#4:sth*(A*Y+Y*A')  
 lmiterm([lmi42,1,1,Z2],-sth*B2,1,'s');%#4:-sth*(B2*Z+Z'*B2')  
 lmiterm([lmi42,1,2,Y],cth*A2,1);      %#4:cth*A*Y  
 lmiterm([lmi42,1,2,Y],1,-cth*A2');    %#4:-cth*Y*A'  
 lmiterm([lmi42,1,2,Z2],-cth*B2,1);    %#4:-cth*B2*Z  
 lmiterm([lmi42,1,2,-Z2],1,cth*B2');   %#4:cth*Z'*B2'  
 lmiterm([lmi42,2,2,Y],sth*A2,1,'s');  %#4:sth*(A*Y+Y*A')  
 lmiterm([lmi42,2,2,Z2],-sth*B2,1,'s');%#4:-sth*(B2*Z+Z'*B2')  
%
 lmi5=newlmi;
 lmiterm([-lmi5,1,1,Y],1,1);           %#5:Y   
 lmi6=newlmi;
 lmiterm([lmi6,1,1,gam],1,1);          %#6:gam 
 lmiterm([-lmi6,1,1,0],1e3);           %#6:1000    
 LMIs=getlmis; 
end
%-----
%eof

2^\circ 図3のグラフを描く、次のコードを説明せよ。

MATLAB
%cACCBP_of_gs.m
%-----
 clear all, close all
 m1=1; m2=1; kmin=0.5; kmax=2; 
 A1=[0 0 1 0;0 0 0 1;-kmin/m1 kmin/m1 0 0;kmin/m2 -kmin/m2 0 0];
 A2=[0 0 1 0;0 0 0 1;-kmax/m1 kmax/m1 0 0;kmax/m2 -kmax/m2 0 0];
 BG=[0 0 0;0 0 0;1/m1 0 1/m1;0 1/m2 0]; 
 B1=BG(:,2); B2=BG(:,3);
 C1=[-1 1 0 0;1 0 0 0;0 0 0 0]; D11=zeros(3,1); D12=[0;0;2];
 C2=[1 0 0 0]; D21=0; D22=0;
%-----
 alpha=0.05; r=5; th=0.5*pi;
 LMIs=of_synlmi7(A1,A2,B1,B2,C1,C2,D11,D12,D21,D22,alpha,r,th);
 cobj=zeros(1,decnbr(LMIs)); 
 cobj(1)=1; 
 [cost,xopt]=mincx(LMIs,cobj);  
 gopt=dec2mat(LMIs,xopt,1)
 R=dec2mat(LMIs,xopt,2); 
 S=dec2mat(LMIs,xopt,3); 
 %-----
 ak1=dec2mat(LMIs,xopt,4); 
 bk1=dec2mat(LMIs,xopt,5); 
 ck1=dec2mat(LMIs,xopt,6); 
 dk1=dec2mat(LMIs,xopt,7); 
 [u,sd,v]=svd(eye(size(A1,1))-R*S); 
 sd=diag(sqrt(1./diag(sd))); 
 Ni=sd*v'; Mti=u*sd; 
 AK1=Ni*(ak1-S*(A1-B2*dk1*C2)*R-bk1*C2*R-S*B2*ck1)*Mti; 
 BK1=Ni*(bk1-S*B2*dk1); 
 CK1=(ck1-dk1*C2*R)*Mti; 
 DK1=dk1; 
 K1=[AK1 BK1;CK1 DK1];
 %-----
 ak2=dec2mat(LMIs,xopt,8); 
 bk2=dec2mat(LMIs,xopt,9); 
 ck2=dec2mat(LMIs,xopt,10); 
 dk2=dec2mat(LMIs,xopt,11); 
 [u,sd,v]=svd(eye(size(A2,1))-R*S); 
 sd=diag(sqrt(1./diag(sd))); 
 Ni=sd*v'; Mti=u*sd; 
 AK2=Ni*(ak2-S*(A2-B2*dk2*C2)*R-bk2*C2*R-S*B2*ck2)*Mti; 
 BK2=Ni*(bk2-S*B2*dk2); 
 CK2=(ck2-dk2*C2*R)*Mti; 
 DK2=dk2; 
 K2=[AK2 BK2;CK2 DK2];
%-----
 A0=[0 0 1 0;0 0 0 1;0 0 0 0;0 0 0 0];
 A1=[0 0 0 0;0 0 0 0;-1/m1 1/m1 0 0;1/m2 -1/m2 0 0];  
 prange=kmax-kmin; pmax=kmax; pmin=kmin; 
 t0=0; t1=20; t=t0:(t1-t0)/100:t1;
 for i=1:100
   k=rand*(kmax-kmin)+kmin; 
   A=A0+k*A1;
   p1=(pmax-k)/prange; p2=(k-pmin)/prange;
   AK=p1*AK1+p2*AK2;
   BK=p1*BK1+p2*BK2;
   CK=p1*CK1+p2*CK2;
   DK=p1*DK1+p2*DK2;
   ACL=[A+B2*DK*C2 B2*CK;BK*C2 AK];   
   BCL=[B1+B2*DK*D21;BK*D21];
   CCL=[1 0 0]*[C1+D12*DK*C2 D12*CK];
   DCL=[1 0 0]*(D11+D12*DK*D21);
   sys=ss(ACL,BCL,CCL,DCL);
   [y,t]=initial(sys,[B1;zeros(4,1)],t);
   figure(1),plot(t,y),hold on
 end
 axis([t0 t1 -2 2]),grid
%-----
function LMIs=of_synlmi7(A1,A2,B1,B2,C1,C2,D11,D12,D21,D22,alpha,r,th)
 [n,m]=size(B2);  [p,n]=size(C2);
 setlmis([]); 
 gam=lmivar(1,[1 0]);  
 [R,xxx,Rdec]=lmivar(1,[n 1]); 
 [S,xxx,Sdec]=lmivar(1,[n 1]); 
 Ak1=lmivar(2,[n n]); 
 Bk1=lmivar(2,[n p]); 
 Ck1=lmivar(2,[m n]); 
 Dk1=lmivar(2,[m p]); 
 Ak2=lmivar(2,[n n]); 
 Bk2=lmivar(2,[n p]); 
 Ck2=lmivar(2,[m n]); 
 Dk2=lmivar(2,[m p]);  
%=====
 lmiRS1=newlmi;
 lmiterm([lmiRS1 1 1 R],A1,1,'s');       %#1:R*A'+AR 
 lmiterm([lmiRS1 1 1 Ck1],B2,1,'s');     %#1:Ck'*B2'+B2*Ck 
 lmiterm([lmiRS1 2 1 0],A1');            %#1:A' 
 lmiterm([lmiRS1 2 1 Ak1],1,1);          %#1:Ak 
 lmiterm([lmiRS1 2 1 -Dk1],C2',B2');     %#1:C2'*Dk'*B2' 
 lmiterm([lmiRS1 2 2 S],1,A1,'s');       %#1:A'*S+S*A 
 lmiterm([lmiRS1 2 2 Bk1],1,C2,'s');     %#1:C2'*Bk'+Bk*C2 
 lmiterm([lmiRS1 1 3 0],B1);            %#1:B1 
 lmiterm([lmiRS1 1 3 Dk1],B2,D21);       %#1:B2*Dk*D21 
 lmiterm([lmiRS1 2 3 S],1,B1);          %#1:S*B1 
 lmiterm([lmiRS1 2 3 Bk1],1,D21);        %#1:Bk*D21 
 lmiterm([lmiRS1 3 3 gam],-1,1);        %#1:-gam 
 lmiterm([lmiRS1 4 1 R],C1,1);          %#1:C1*R 
 lmiterm([lmiRS1 4 1 Ck1],D12,1);        %#1:D12*Ck 
 lmiterm([lmiRS1 4 2 0],C1);            %#1:C1 
 lmiterm([lmiRS1 4 2 Dk1],D12,C2);       %#1:D12*Dk*C2 
 lmiterm([lmiRS1 4 3 0],D11);           %#1:D11 
 lmiterm([lmiRS1 4 3 Dk1],D12,D21);      %#1:D12*Dk*D21 
 lmiterm([lmiRS1 4 4 gam],-1,1);        %#1:-gam 
%-----
 lmiPL11=newlmi; 
 lmiterm([lmiPL11 1 1 R],A1,1,'s');      %#2:R*A'+A*R 
 lmiterm([lmiPL11 1 1 Ck1],B2,1,'s');    %#2:Ck'*B2'+B2*Ck 
 lmiterm([lmiPL11 2 1 Ak1],1,1);         %#2:Ak 
 lmiterm([lmiPL11 1 2 0],A1);            %#2:A 
 lmiterm([lmiPL11 1 2 Dk1],B2,C2);       %#2:B2*Dk*C2 
 lmiterm([lmiPL11 2 2 S],1,A1,'s');      %#2:A'*S+S*A 
 lmiterm([lmiPL11 2 2 Bk1],1,C2,'s');    %#2:C2'*Bk'+Bk*C2 
% 
 lmiterm([lmiPL11 1 1 R],2*alpha,1);    %#2:2*alpha*R
 lmiterm([lmiPL11 2 1 0],2*alpha);      %#2:2*alpha*I 
 lmiterm([lmiPL11 2 2 S],2*alpha,1);    %#2:2*alpha*S 
%-----
 lmiPL21=newlmi; 
 lmiterm([lmiPL21 1 1 R],-r,1);         %#3:-r*R 
 lmiterm([lmiPL21 2 1 0],-r);           %#3:-r*I 
 lmiterm([lmiPL21 2 2 S],-r,1);         %#3:-r*S 
% 
 lmiterm([lmiPL21 1 3 R],A1,1);          %#3:A*R
 lmiterm([lmiPL21 1 3 Ck1],B2,1);        %#3:B2*Ck 
 lmiterm([lmiPL21 2 3 Ak1],1,1);         %#3:Ak 
 lmiterm([lmiPL21 1 4 0],A1);            %#3:A 
 lmiterm([lmiPL21 1 4 Dk1],B2,C2);       %#3:B2*Dk*C2 
 lmiterm([lmiPL21 2 4 S],1,A1);          %#3:S*A 
 lmiterm([lmiPL21 2 4 Bk1],1,C2);        %#3:Bk*C2 
% 
 lmiterm([lmiPL21 3 3 R],-r,1);         %#3:-r*R
 lmiterm([lmiPL21 4 3 0],-r);           %#3:-r*I 
 lmiterm([lmiPL21 4 4 S],-r,1);         %#3:-r*S 
%-----
 sth=sin(th); cth=cos(th);
 lmiPL31=newlmi; 
 lmiterm([lmiPL31 1 1 R],sth*A1,1,'s');  %#4:sth*(R*A'+A*R) 
 lmiterm([lmiPL31 1 1 Ck1],sth*B2,1,'s');%#4:sth*(Ck'*B2'+B2*Ck) 
 lmiterm([lmiPL31 2 1 Ak1],sth,1);       %#4:sth*(Ak) 
 lmiterm([lmiPL31 1 2 0],sth*A1);        %#4:sth*(A) 
 lmiterm([lmiPL31 1 2 Dk1],sth*B2,C2);   %#4:sth*(B2*Dk*C2) 
 lmiterm([lmiPL31 2 2 S],1,sth*A1,'s');  %#4:sth*(A'*S+S*A) 
 lmiterm([lmiPL31 2 2 Bk1],1,sth*C2,'s');%#4:sth*(C2'*Bk'+Bk*C2) 
% 
 lmiterm([lmiPL31 1 3 R],cth*A1,1);      %#1:cth*(A*R) 
 lmiterm([lmiPL31 1 3 R],1,-cth*A1');    %#1:cth*(-R*A')
 lmiterm([lmiPL31 1 3 Ck1],cth*B2,1);     %#1:cth*(B*Ck) 
 lmiterm([lmiPL31 1 3 -Ck1],-cth*B2',1);  %#1:cth*(-Ck'*B') 
 lmiterm([lmiPL31 2 3 Ak1],cth,1);       %#4:cth*(Ak) 
 lmiterm([lmiPL31 1 4 -Ak1],-cth,1);     %#4:cth*(-Ak') 
 lmiterm([lmiPL31 1 4 0],A1);            %#4:cth*(A) 
 lmiterm([lmiPL31 2 3 0],-A1');          %#4:cth*(-A') 
 lmiterm([lmiPL31 1 4 Dk1],cth*B2,C2);   %#4:cth*(B2*Dk*C2) 
 lmiterm([lmiPL31 2 3 -Dk1],-cth*C2',B2');%#4:cth*(-C2'*Dk'*B2') 
 lmiterm([lmiPL31 2 4 S],1,cth*A1);      %#4:cth*(S*A) 
 lmiterm([lmiPL31 2 4 S],-cth*A1',1);    %#4:cth*(-A'*S) 
 lmiterm([lmiPL31 2 4 Bk1],1,cth*C2);    %#4:cth*(Bk*C2) 
 lmiterm([lmiPL31 2 4 -Bk1],-cth*C2',1); %#4:cth*(-C2'*Bk') 
% 
 lmiterm([lmiPL31 3 3 R],sth*A1,1,'s');  %#4:sth*(R*A'+A*R)
 lmiterm([lmiPL31 3 3 Ck1],sth*B2,1,'s');%#4:sth*(Ck'*B2'+B2*Ck) 
 lmiterm([lmiPL31 4 3 Ak1],sth,1);       %#4:sth*(Ak) 
 lmiterm([lmiPL31 3 4 0],sth*A1);        %#4:sth*(A) 
 lmiterm([lmiPL31 3 4 Dk1],sth*B2,C2);   %#4:sth*(B2*Dk*C2) 
 lmiterm([lmiPL31 4 4 S],1,sth*A1,'s');  %#4:sth*(A'*S+S*A) 
 lmiterm([lmiPL31 4 4 Bk1],1,sth*C2,'s');%#4:sth*(C2'*Bk'+Bk*C2) 
%=====
 lmiRS2=newlmi;
 lmiterm([lmiRS2 1 1 R],A2,1,'s');       %#1:R*A'+AR 
 lmiterm([lmiRS2 1 1 Ck2],B2,1,'s');     %#1:Ck'*B2'+B2*Ck 
 lmiterm([lmiRS2 2 1 0],A2');            %#1:A' 
 lmiterm([lmiRS2 2 1 Ak2],1,1);          %#1:Ak 
 lmiterm([lmiRS2 2 1 -Dk2],C2',B2');     %#1:C2'*Dk'*B2' 
 lmiterm([lmiRS2 2 2 S],1,A2,'s');       %#1:A'*S+S*A 
 lmiterm([lmiRS2 2 2 Bk2],1,C2,'s');     %#1:C2'*Bk'+Bk*C2 
 lmiterm([lmiRS2 1 3 0],B1);             %#1:B1 
 lmiterm([lmiRS2 1 3 Dk2],B2,D21);       %#1:B2*Dk*D21 
 lmiterm([lmiRS2 2 3 S],1,B1);           %#1:S*B1 
 lmiterm([lmiRS2 2 3 Bk2],1,D21);        %#1:Bk*D21 
 lmiterm([lmiRS2 3 3 gam],-1,1);         %#1:-gam 
 lmiterm([lmiRS2 4 1 R],C1,1);           %#1:C1*R 
 lmiterm([lmiRS2 4 1 Ck2],D12,1);        %#1:D12*Ck 
 lmiterm([lmiRS2 4 2 0],C1);             %#1:C1 
 lmiterm([lmiRS2 4 2 Dk2],D12,C2);       %#1:D12*Dk*C2 
 lmiterm([lmiRS2 4 3 0],D11);            %#1:D11 
 lmiterm([lmiRS2 4 3 Dk2],D12,D21);      %#1:D12*Dk*D21 
 lmiterm([lmiRS2 4 4 gam],-1,1);         %#1:-gam 
%-----
 lmiPL12=newlmi; 
 lmiterm([lmiPL12 1 1 R],A2,1,'s');      %#2:R*A'+A*R 
 lmiterm([lmiPL12 1 1 Ck2],B2,1,'s');    %#2:Ck'*B2'+B2*Ck 
 lmiterm([lmiPL12 2 1 Ak2],1,1);         %#2:Ak 
 lmiterm([lmiPL12 1 2 0],A2);            %#2:A 
 lmiterm([lmiPL12 1 2 Dk2],B2,C2);       %#2:B2*Dk*C2 
 lmiterm([lmiPL12 2 2 S],1,A2,'s');      %#2:A'*S+S*A 
 lmiterm([lmiPL12 2 2 Bk2],1,C2,'s');    %#2:C2'*Bk'+Bk*C2 
% 
 lmiterm([lmiPL12 1 1 R],2*alpha,1);     %#2:2*alpha*R
 lmiterm([lmiPL12 2 1 0],2*alpha);       %#2:2*alpha*I 
 lmiterm([lmiPL12 2 2 S],2*alpha,1);     %#2:2*alpha*S 
%-----
 lmiPL22=newlmi; 
 lmiterm([lmiPL22 1 1 R],-r,1);          %#3:-r*R 
 lmiterm([lmiPL22 2 1 0],-r);            %#3:-r*I 
 lmiterm([lmiPL22 2 2 S],-r,1);          %#3:-r*S 
% 
 lmiterm([lmiPL22 1 3 R],A2,1);          %#3:A*R
 lmiterm([lmiPL22 1 3 Ck2],B2,1);        %#3:B2*Ck 
 lmiterm([lmiPL22 2 3 Ak2],1,1);         %#3:Ak 
 lmiterm([lmiPL22 1 4 0],A2);            %#3:A 
 lmiterm([lmiPL22 1 4 Dk2],B2,C2);       %#3:B2*Dk*C2 
 lmiterm([lmiPL22 2 4 S],1,A2);          %#3:S*A 
 lmiterm([lmiPL22 2 4 Bk2],1,C2);        %#3:Bk*C2 
% 
 lmiterm([lmiPL22 3 3 R],-r,1);          %#3:-r*R
 lmiterm([lmiPL22 4 3 0],-r);            %#3:-r*I 
 lmiterm([lmiPL22 4 4 S],-r,1);          %#3:-r*S 
%-----
 sth=sin(th); cth=cos(th);
 lmiPL32=newlmi; 
 lmiterm([lmiPL32 1 1 R],sth*A2,1,'s');  %#4:sth*(R*A'+A*R) 
 lmiterm([lmiPL32 1 1 Ck2],sth*B2,1,'s');%#4:sth*(Ck'*B2'+B2*Ck) 
 lmiterm([lmiPL32 2 1 Ak2],sth,1);       %#4:sth*(Ak) 
 lmiterm([lmiPL32 1 2 0],sth*A2);        %#4:sth*(A) 
 lmiterm([lmiPL32 1 2 Dk2],sth*B2,C2);   %#4:sth*(B2*Dk*C2) 
 lmiterm([lmiPL32 2 2 S],1,sth*A2,'s');  %#4:sth*(A'*S+S*A) 
 lmiterm([lmiPL32 2 2 Bk2],1,sth*C2,'s');%#4:sth*(C2'*Bk'+Bk*C2) 
% 
 lmiterm([lmiPL32 1 3 R],cth*A2,1);      %#1:cth*(A*R) 
 lmiterm([lmiPL32 1 3 R],1,-cth*A2');    %#1:cth*(-R*A')
 lmiterm([lmiPL32 1 3 Ck2],cth*B2,1);    %#1:cth*(B*Ck) 
 lmiterm([lmiPL32 1 3 -Ck2],-cth*B2',1); %#1:cth*(-Ck'*B') 
 lmiterm([lmiPL32 2 3 Ak2],cth,1);       %#4:cth*(Ak) 
 lmiterm([lmiPL32 1 4 -Ak2],-cth,1);     %#4:cth*(-Ak') 
 lmiterm([lmiPL32 1 4 0],A2);            %#4:cth*(A) 
 lmiterm([lmiPL32 2 3 0],-A2');          %#4:cth*(-A') 
 lmiterm([lmiPL32 1 4 Dk2],cth*B2,C2);   %#4:cth*(B2*Dk*C2) 
 lmiterm([lmiPL32 2 3 -Dk2],-cth*C2',B2');%#4:cth*(-C2'*Dk'*B2') 
 lmiterm([lmiPL32 2 4 S],1,cth*A2);      %#4:cth*(S*A) 
 lmiterm([lmiPL32 2 4 S],-cth*A2',1);    %#4:cth*(-A'*S) 
 lmiterm([lmiPL32 2 4 Bk2],1,cth*C2);    %#4:cth*(Bk*C2) 
 lmiterm([lmiPL32 2 4 -Bk2],-cth*C2',1); %#4:cth*(-C2'*Bk') 
% 
 lmiterm([lmiPL32 3 3 R],sth*A2,1,'s');  %#4:sth*(R*A'+A*R)
 lmiterm([lmiPL32 3 3 Ck2],sth*B2,1,'s');%#4:sth*(Ck'*B2'+B2*Ck) 
 lmiterm([lmiPL32 4 3 Ak2],sth,1);       %#4:sth*(Ak) 
 lmiterm([lmiPL32 3 4 0],sth*A2);        %#4:sth*(A) 
 lmiterm([lmiPL32 3 4 Dk2],sth*B2,C2);   %#4:sth*(B2*Dk*C2) 
 lmiterm([lmiPL32 4 4 S],1,sth*A2,'s');  %#4:sth*(A'*S+S*A) 
 lmiterm([lmiPL32 4 4 Bk2],1,sth*C2,'s');%#4:sth*(C2'*Bk'+Bk*C2)  
%=====
 posX=-newlmi;
 lmiterm([posX 1 1 R],1,1);              %#5:R 
 lmiterm([posX 2 1 0],1);                %#5:I 
 lmiterm([posX 2 2 S],1,1);              %#5:S 
%-----
 lmiDk1=-newlmi;                        
 lmiterm([lmiDk1 1 1 0],1e2);            %#6:1e2 
 lmiterm([lmiDk1 2 2 0],1e2);            %#6:1e2 
 lmiterm([lmiDk1 2 1 Dk1],1,1);          %#6:Dk 
%-----
 lmiDk2=-newlmi;                        
 lmiterm([lmiDk2 1 1 0],1e2);            %#6:1e2 
 lmiterm([lmiDk2 2 2 0],1e2);            %#6:1e2 
 lmiterm([lmiDk2 2 1 Dk2],1,1);          %#6:Dk 
%-----
 lmig=newlmi;                          
 lmiterm([lmig,1,1,gam],1,1);            %#7:gam 
 lmiterm([lmig,1,1,0],-1e3);             %#7:1e3 
 LMIs=getlmis;
end
%-----
%eof