• 제목/요약/키워드: 최적제어 이론

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제어공학분야의 최근 국내외 동향

  • 양흥석
    • 전기의세계
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    • 제23권5호
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    • pp.19-24
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    • 1974
  • 현대제어이론 및 그 응용은 범위가 너무 넓기 때문에 여기서는 1970년 이후 수년간의 경향을 살펴보기로 하였다. 발표된 논문을 내용별로 분류하면 (가) 데이타처리 (나) 고정문제 (다)모델표현 (라)퍼래미터, 상태추정 (마)최적제어 (바)시스템의 응답해석 (사)안정문제등이다. 여기서는 IEEE의 분류법에 따라 계통별로 분류하였다.

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유도탄 응답지연을 고려한 실용적인 유도법칙 (A Practical Guidance Law Considering Missile Dynamics)

  • 김종주;유준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.658-665
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유도탄 응답지연을 고려한 실용적인 유도법칙을 제시한다. 유도탄의 속도벡터 방향을 조종할 수 있는 자세제어방식 autopilot을 갖는 유도탄을 고려하고, 최적제어이론을 적용하여 유도탄 응답특성에 따른 여러 가지 최적유도법칙을 유도할 수 있었으며, 실제적용 시의 문제점을 고려한 효율적인 유도법칙을 제안한다.

열응력을 이용한 외팔보의 진동제어 (Vibration Control of a Cantilever Beam Using Thermal Stresses)

  • 권태철;이우식
    • 전산구조공학
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    • 제7권3호
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    • pp.123-131
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    • 1994
  • 본 논문에서는 열응력을 이용해 구조물의 진동을 제어하기 위한 방법을 제시하였다. 구조물에 열응력을 발생시키리 위하여 써멀액츄에이터를 사용하였으며 저주파 진동을 제어하는데 이 써멀액츄에이터가 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다. 열응력에 의한 제어방법은 열전달에 소요되는 시간지연 문제 때문에 고주파수의 진동을 갖는 구조물보다는 거대한 우주구주물과 같이 비교적 고유진동수를 갖는 구조물에 효과적으로 적용될 수 있다. 외팔보의 진동제어를 수행하기 위하여 보상기 설계에 의한 제어이론과 관측기 설계를 포함하는 최적제어 및 강인제어이론을 사용하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 통하여 본 연구에서 사용한 제어이론들이 열응력을 이용한 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 보였다.

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전기유압식 액튜에이터의 최적제어 (Optimal Control of Electrohydraulic Actuator System)

  • ;;조선휘
    • 대한기계학회논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.131-140
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    • 1977
  • 전기유압식 액튜에이터의 시간영역내에서의 성능을 향상시키기 위해서 최적제어이론을 적용하였다. 계통의 정량적인 성능을 이차성능지수로 표시햐였다. 유압 액튜에이터와 밸브의 선형적인 전달특성을 이용해서 계통의 상태방정식을 세우고 리카티 방정식의 해를 컴퓨터로 구해서 계통의 최적입력을 결정하였다. 이상과 같이 만들어진 최적제어계통의 변위, 속도, 가속도의 과도응답을 구하기 위해서 아날로그 컴퓨터를 사용하고 그 응답과 P.W.M. 계통의 응답을 비교한 결과, 최적제어계통이 더욱 빠르고 안정된 응답을 나타냄을 알았다. 그 비교를 구체적이고 정량적으로 행하기 위해서 성능지수곡선을 구해서 비교한 결과 그 성능지수의 척도로 볼때 최적제어계통이 P.W.M. 계통보다 약 35% 까지 우수하다는 결론을 얻었다.

제어기의 최적위치선정을 고려한 구조물의 최적 능동지진제어 (Optimal Active Seismic Control of Structures with Optimum Location of Active Controllers)

  • 조창근;권준명;박태훈;박문호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.179-189
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    • 2008
  • 본 연구는 능동텐던을 이용 지진을 받는 구조물의 최적 능동제어 방법에 관한 수치해법 적용 및 프로그램 개발에 목적이 있다. 능동텐던 시스템에 의한 제어이론을 적용하기 위해서 Ricatti 폐회로 알고리즘을 이용하였으며, 시간지연 문제를 고려하였다. 최적제어의 정식화를 위해서 SUMT기법의 최적화에 의해 성능지수를 최소로 하는 최적 가중치행렬을 추정토록 하였다. 구조물에서의 능동텐던의 최적 위치 선정을 위해서 가제어지수에 의한 방법을 소개하였다. 수치 예를 통해, 제어기의 최적 위치선정을 고려한 능동최적제어가 지진하중을 받는 구조물의 성능제어에 우수한 효과를 나타내는 것으로 평가되었다.

데이터 기반 확률론적 최적제어와 근사적 추론 기반 강화 학습 방법론에 관한 고찰 (Investigations on data-driven stochastic optimal control and approximate-inference-based reinforcement learning methods)

  • 박주영;지승현;성기훈;허성만;박경욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.319-326
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    • 2015
  • 최근들어, 확률론적 최적제어(stochastic optimal control) 및 강화학습(reinforcement learning) 분야에서는 데이터를 활용하여 준최적 제어 전략을 찾는 문제를 위한 많은 연구 노력이 있어 왔다. 가치함수(value function) 기반 동적 계획법(dynamic programming)으로 최적제어기를 구하는 고전적인 이론은 확률론적 최적 제어 문제를 풀기위해 확고한 이론적 근거 아래 확립된바 있다. 하지만, 이러한 고전적 이론은 매우 간단한 경우에만 성공적으로 적용될 수 있다. 그러므로, 엄밀한 수학적 분석 대신에 상태 전이 및 보상 신호 값 등의 관련 데이터를 활용하여 준최적해를 구하고자 하는 데이터 기반 현대적 접근 방법들은 실용적인 응용분야에서 특히 매력적이다. 본 논문에서는 확률론적 최적제어 전략과 근사적 추론 및 기계학습 기반 데이터 처리 방법을 접목하는 방법론들을 고려한다. 그리고 이러한 고려를 통하여 얻어진 방법론들을 금융공학을 포함한 다양한 응용 분야에 적용하고 그들의 성능을 관찰해보도록 한다.

유연한 단일링크 로봇 조작기의 최적귀환제어 (Optimal feedback control of a flexible one-link robotic manipulator)

  • 하영균;김승호;이상조;박영필
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.923-934
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    • 1987
  • 본 연구에서는 유연한 로봇 조각기를 허브가 있는 첨단질량이 부착된 유연한 외팔보로 모델링하고 Hamilton의 원리에 의하여 유도된 운동방정식을 Galerkin의 모우 드 합 방접을 이용하여 유한차원화하여 상태방정식으로 표시하였다. 계를 제어 모우 드부(controlled mode part)와 잔류 모우드부(residual mode part)로 나누어 제어 모 우드부에 대해 최적제어 이론을 도입하여 귀환계수(feedback ccefficient)를 구하였으 며 측정이 불가능한 상태변수(inaccessible state)를 근사적으로 추정하기 위하여 Lu- enberger 관측기가 사용되었다.2차 성능계수(quadratic performance index)내의 입 력에 대한 가중치의 변화에 따른 제어효과 및 계의 여러 모우드중 중요 모우드만 제어 하는 제어기를 사용함에 따른 Spillover 효과가 계의 제어효과에 미치는 영향을 시뮬 레이션을 통하여 고찰하였으며, 또한 실험을 통하여 이론의 타당성을 검토하였다.

도립진자 시스템을 통한 최적 상태 되먹임 제어기의 성능 검증 (The Performance Verification of Optimal State Feedback Controllers via The Inverted Pendulum)

  • 이종연;이보라;현창호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.768-773
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    • 2010
  • 본 논문에서는 도립진자 시스템을 이용한 최적 상태 되먹임 제어기 설계 및 성능 검증을 소개한다. 제안하고 있는 최적 상태 되먹임 제어기는 최적제어 이론을 기반으로 입력크기와 응답성능의 최적값을 고려하였고 뿐만 아니라, 적분제어기법을 도입함으로써 정상상태오차를 줄이도록 하였다. 실험에 사용된 도립진자 시스템은 (주)셈웨어의 PC기반 CEM-IP-01으로써 제안된 제어기를 적용한다. 마지막으로 제안된 제어기와 일반 상태 되먹임 제어기를 모의실험과 실험을 통하여 비교함으로써 제안된 제어기의 성능을 검증한다.

충돌각 제어 호밍유도법칙의 역최적 문제 (Inverse Optimal Problem for Homing Guidance with Angular Constraint)

  • 이진익;이용인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.412-418
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    • 2007
  • 본 논문에서는 충돌각 구속조건을 갖는 비행체 호밍 제어 유도법칙에 대한 역최적 문제를 제시한다. 편향비례항법 유도법칙의 이득과 LQ 문제에서의 가중치와의 관계를 규명하고, Riccati 방정식으로부터 제어입력이 LQ 최적제어가 되기 위한 영역을 제시한다. 이를 근거로 종말 구속조건을 만족하는 호밍 유도법칙의 제어이득이 최적제어법칙이 되기 위한 범위를 제안한다. 이론적 해석 결과의 타당성은 3-DOF 모의시험을 통하여 확인한다.

이산시간 적정제어이론의 응용사례에 관한 연구 (The Application of Discrete Time Optimal Control Theory to Natural Resource Problems)

  • 김진형;이덕만
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제12권1호
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    • pp.157-175
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    • 2003
  • 본 연구는 이산시간 적정제어이론을 사용하여 동태적 경제 문제의 최적해를 구하기 위해 사용되는 두 가지 형태의 극대원리를 분석하고 있다. 이산시간 적정제어이론에 관한 선행연구들은 상태방정식이 차분방정식의 형태를 띠는 경우에 적용할 수 있는 극대원리를 제안하고 있다. 그러나 본 연구는 상태방정식이 차분방정식이 아닌 일반방정식의 형태를 띠는 경우에 적용할 수 있는 극대원리를 개발하였다. 그리고 본 연구를 통해 개발된 극대원리와 선행연구들이 제안한 극대원리와의 차이는 공동상태 변수의 운동법칙에 있음을 보여주고 있다. 특히 본 연구는 Bellman의 최적원리를 이용하여 본 연구에서 개발된 극대원리는 선행연구들이 제안한 극대원리를 포함하는 일반적인 극대원리임을 설명하고 있다. 마지막으로 본 연구는 목재공급모형인 TSM2000에 포함된 경제변수의 동태적 최적화를 구하는 과정을 통해 본 연구에서 개발된 극대원리가 경제 문제에 적용되는 사례를 보여 주고 있다.

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