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Kernel Approximation의 일반화를 통한 샘플치 제어 시스템의 L<SUB>INF</SUB>-Induced Norm 해석
곽도혁(Dohyeok Kwak),김정훈(Jung Hoon Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
본 논문은 샘플치 제어 시스템의 LINF-induced norm 계산을 위한 방법 중 하나인 kernel approximation 기법에 대해 다룬다. Kernel approximation은 원점에서 Taylor expansion을 적용해 샘플치 제어 시스템 입력 연산자의 커널 함수와 출력 연산자의 홀드 함수들을 piecewise constant function 혹은 piecewise linear function으로 근사하고, 이를 이용해 LINF-induced norm의 상계와 하계를 계산하는 방법이다. Kernel approximation에 의해 얻어진 상계와 하계 사이의 거리는 근사 파라미터 M이 증가함에 따라 각각 1/M과 1/M²의 속도로 0에 수렴한다. 본 연구에서는 원점이 아닌 지점에서도 Taylor expansion을 적용할 수 있도록 kernel approximation을 일반화하였고, 적절한 수치 예제를 통해 이러한 일반화 기법을 통해 샘플치 제어 시스템의 LINF-induced norm을 기존보다 정확하게 계산할 수 있음을 확인하였다.
헬리콥터 실험기에 대한 Luenberger 관측기 기반 출력 피드백 제어
정나림(Narim Jeong),곽도혁(Dohyeok Kwak),김정훈(Jung Hoon Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
본 논문에서는 Luenberger 관측기를 기반으로 하는 출력 피드백 제어기를 설계하여 헬리콥터 실험기의 위치 추종 문제의 성능 개선을 도모한다. 즉, 각도 센서만 설치되어 있는 헬리콥터 실험기를 대상으로, Luenberger 관측기를 설계하여 각 모터의 속도 정보를 측정한다. 또한, 각도 정보 및 속도의 추정값을 기반으로 PID 제어기를 설계하여, 헬리콥터 실험기의 각 모터가 일정한 값에 도달하도록 하는 위치 추종 문제를 해결한다. 이때, 헬리콥터 실험기의 위치 추종 문제에 대한 현재까지 대부분의 연구는 PID 제어기에 이용되는 속도 정보를 각도 측정값의 단순 Euler 근사를 활용하여 얻은 것에 비하여, 본 연구는 Luenberger 관측기를 활용하여 간편하게 헬리콥터 실험기에 적용 가능하면서 높은 정확성을 지닌 속도 정보를 도출할 수 있다는 특징을 지니고 있다. 마지막으로, Luenberger 관측기 기반 PID 제어기와 Euler 근사 기반의 기존 PID 제어기를 헬리콥터 실험기에 적용하여, 위치 추종 문제의 성능 향상 및 본 논문에서 제안한 방법의 유효성을 검증한다.