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문제 정의
- 구조의 분명한 이해를 위하여 이상적인 경우를 생각해보자. 이는 그림 2에서 Q가 1일 경우에 해당한다.
- 시스템과 모델의 차이를 보상기를 통하여 시스템 측에 인가함으로서 시스템을 모델처럼 동작하도록 하는 구조를 갖는다. 따라서 내부 루프의 설계 목적은 내부 루프의 입출력 특성을 사용된 공칭 모델의 입출력 특성과 가능한 근사하게 유지할 수 있는 내부 보상기를 설계하는 것에 있다. 따라서 모델에 근거하여 설계된 외부 제어기가 보다 잘 동작 할 수 있을 것을 기대할 수 있다.
- 설계하는 방법을 제안한다. 또한, 제안된 제어기의 우수성을 보이기 위하여 비선형 성분을 가지는 1-링크 평면 매니퓰레이터에 대하여 고전 선형 제어기인 PD 제어기와 외란관측기에 기초한 강인 제어기의 효용성을 보이고자 한다.
- 다른방법은 보다 많은 설계 방법을 제공하고, 외란에 대한 정보를 보다 적극적으로 사용하는 장점이 있지만 설계에 많은 경험과 지식을 요구한다. 본 논문에서 단순한 설계 방법에도 좋은 성능을 보이는 외란 관측기의 구조를 이용하여 실제적인 설계 방법에 대하여 설명하고자 한다.
- 본 논문에서는 복잡한 연산 없이 구현할 수 있으며 외란 제거 능력이 우수한 외란 관측기를 이용한 모션 제어기를 설계하는 방법을 제안한다. 또한, 제안된 제어기의 우수성을 보이기 위하여 비선형 성분을 가지는 1-링크 평면 매니퓰레이터에 대하여 고전 선형 제어기인 PD 제어기와 외란관측기에 기초한 강인 제어기의 효용성을 보이고자 한다.
- 산업 현장에서 정밀한 작업을 위하여 고성능의 모터 제어시스템을 요구함에 따라 이에 대한 연구가 진행되었다. 정밀 제어시스템의 설계에 있어 어려운 점은 거의 대부분의 제어 대상에 존재하는 비선형적 특성, 파라미터 모델링의 부정확성과 상호 간섭 효과 등이 제어의 출력에 영향을 미쳐 정밀도를 떨어트리고 전체적인 시스템의 성능을 저하시키는데 있다.
가설 설정
- 조건 1 : 이미 설명한 바와 같이 Q 필터가 필요한 이유는 역모델을 구현할 수 없기 때문이다. 따라서 가장 기본적인 조건은 #이 구현 가능하도록 만드는 것이다.
- 따라서 Q 필터의 상대 차수가 모델의 상대 차수보다 같거나 커야 한다. 조건 2 : 특정한 상대 차수를 갖는 필터의 종류는 무한히 많다. 예를 들면 상대 차수가 2인 경우, 분모가 3차이면 분자는 1차, 분모가 4차이면 분모는 2차가 될 수 있다.
- 조건 3 : 필터의 절점 주파수의 선정은 외란 제거가 가능한 주파수 대역을 결정하는 요소이나, 이것을 무리하게 높일 수는 없다. 이는 구현할 수 있는 샘플링 주파수의 제한이 있으며, 잡음의 영향이 커지는 단점도 발생할 수 있다.
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