초록 ▼

□ 연구개요
전기자동차, 로봇, 항공기 등 점점 많이 쓰이는 시스템들은 비선형 제어 시스템이다. 따라서 과거보다 더 정밀하고 안정적인 비선형 제어 시스템 설계가 요구되고 비선형 제어 시스템 설계분야는 과거 40년간 크게 발전하였다. 그 중 하나의 획기적인 제어 기법이 미분기하학을 이용한 제어 시스템 선형화이고 전기자동차 등 간단한 비선형 시스템에 성공적으로 적용할 수 있음이 잘 알려져 있다. 이 방식의 한계는 모든 시스템에 대해 가능하지 않고 적용 가능한 시스템이 한정적이다. 본 연구의 최종 목표는 미분기하학적인 방법으로 선형

□ 연구개요
전기자동차, 로봇, 항공기 등 점점 많이 쓰이는 시스템들은 비선형 제어 시스템이다. 따라서 과거보다 더 정밀하고 안정적인 비선형 제어 시스템 설계가 요구되고 비선형 제어 시스템 설계분야는 과거 40년간 크게 발전하였다. 그 중 하나의 획기적인 제어 기법이 미분기하학을 이용한 제어 시스템 선형화이고 전기자동차 등 간단한 비선형 시스템에 성공적으로 적용할 수 있음이 잘 알려져 있다. 이 방식의 한계는 모든 시스템에 대해 가능하지 않고 적용 가능한 시스템이 한정적이다. 본 연구의 최종 목표는 미분기하학적인 방법으로 선형화 할 수 있는 비선형 제어시스템의 범주를 최대한 넓히는 것이다. 이를 위하여 선형보상 동적 피드백과 일반적인 동적피드백을 차례로 연구한다. 또한, 피드백 선형화의 듀얼 문제인 제어 시스템의 관측기 오차 선형화 문제도 연구한다. 우리의 조건들은 알고리즘 형태 및 매틀랩 프로그램으로 실현하여 미분기하학에 익숙하지 않은 연구자들도 쉽게 적용할 수 있게 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
미분기하학을 이용한 제어 시스템 선형화는 자동제어의 중요한 분야중 하나이다. 본 연구의 최종 목표는 미분기하학 적인 방법으로 선형화할 수 있는 비선형 제어 시스템의 범주를 최대한 넓히는 것이다. 이를 위하여 다음의 연구들을 진행하였다.
(1) 연속 시스템의 선형 동적 피드백 선형화 및 알고리즘
(2) 연속 제어 시스템의 관측기 오차 선형화 및 알고리즘
(3) 이산 제어 시스템의 관측기 오차 선형화 및 알고리즘
우리의 미분기하학을 이용한 선형화 조건은 만족한다면 상태좌표변환을 MATLAB 알고리즘을 통해 발견할 수 있는 강력한 조건이다.
본 연구의 결과들은 제어 분야 저명한 SCI 저널들에 2편과 SCOPUS 저널에 1편 발표하였다. 또한 본 연구와 책임 연구자의 과거 연구들을 포함하는 저서를 발표한다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구는 응용을 전제한 이론 연구로서 국내외 비선형 시스템 제어 분야 학문 발전에 기여 할 것으로 기대한다. 비선형 제어 시스템의 선형화 기법은 전기 자동차, 로봇, 항공기 등의 분야에 널리 쓰인다. 그러나 이 연구의 목적이 기초연구이기 때문에 연구기간에는 산업화, 기술이전 등은 크게 추구하지 않았다. 그러나 원하는 기업이 있으면 적극적인 자문 등 협력하려 한다. 본 연구 중에 얻은 MATLAB 프로그램 등은 비선형 피드백 제어 시스템 설계에 쉽게 응용할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• (1) 연속 시스템의 선형 동적 피드백 선형화 및 알고리즘 ... 4
• (2) 연속 제어 시스템의 관측기 오차 선형화 및 알고리즘 ... 4
• (3) 이산 제어 시스템의 관측기 오차 선형화 및 알고리즘 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 11
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 23