The optimal control for a nonlinear system using the feedback linearization

Nonlinear optimal control problems lead to Hamilton-Tacobi equations which are not analytically solvable for most practical problems. This difficulty has led to the development of suboptimal nonlinear design techniques such as controller design based on feedback linearization(FL). In this paper, we present some simple examples where the optimal answer can be found for the optimal controller, FL controller and linear controller and determine its relative performance. As a result, we get the condition of a nonlinear system for the FL controller to an optimal design.

피드백 선형화를 이용한 비선형 시스템에 대한 최적 제어

대부분의 경우, 비선형 최적 제어 문제는 헤밀톤-야코비 방정식(Hamilton-Jacobi equations)을 풀어야하는데, HJEs는 해석적으로 답을 구하기가 매우 어렵다. 그래서 이러한 어려움은 비선형 시스템에 피드백 선형화를 적용하여, 선형화된 시스템을 얻고, 선형화된 선형 시스템에 대한 최적 제어 문제를 고려하게 되었다. 본 논문에서는 간단한 비선형 시스템의 예에 최적 제어 설계 기법과 피드백 선형화 제어기, 선형 제어기를 적용하여, 최적 성능을 평가함으로서, 피드백 선형화 최적 제어가 적용되는 비선형 시스템의 조건을 제시한다.