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문제 정의
- 본 연구에서는 수중 운동체 ROV 작업자의 작업 용이성을 위하여 수중환경변화를 추정하는 관측기를 설계하였다. 본 관측기는 ROV의 상태를 추정할 뿐만 아니라, 외란으로서 작용하는 수중환경변화를 추정할 수 있다.
- 본 연구에서는 수중환경 변화를 관측기를 통하여 추정하고자 하며, 추정된 정보가 작업자에게 반력으로서 전달되어 수중 환경변화를 쉽게 인식되도록 하고자 하는데 목적이 있다. 이로서, 작업자는 수중환경변화를 직접 감지하고 이를 고려하여 조이스틱 조작을 통해 ROV를 제어할 수 있다.
- 본 절에서는 수중운동체의 상태벡터 및 수중환경 변화를 추정하기 위한 관측기 설계를 다루기로 한 다. 먼저 식 (7)의 상태변수 차수를 A∈Rn×n, B∈Rn×m, C∈Rp×n, D∈Rn×r으로 일반화하자.
가설 설정
- 본 절에서는 수중환경변화가 시간에 따라 변화하는 정현파 형태인 w1=20sin(2πft) 및 w2=30sin(2πft)로 각각 가정하였으며, f=0.08로 하였다.
- 수중환경변화는 시간에 따라 일정한 형태인 계단형으로 가정하여 6[초]에 각각 w1=20 [N] 및 w2=30 [N]으로 변화시켰다.
- 이때, 시뮬레이션 초기값 및 입력값은 다음과 같이 가정하였으며, 샘플링주기는 5[ms]로 하였다.
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