• 제목/요약/키워드: LQ 최적제어

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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.

일차계통의 최적제어에 관한 연구 (Optimal Control of a First Order System)

  • 송문현;하주식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.77-83
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    • 1994
  • In this paper, an optimal control of first order systems is discussed. The control system comprises a main controller and an auxiliary controller. The main controller is designed based on the LQ control scheme including an integrator to remove the off-set. The non-linear auxiliary controller is added parallely to the main controller to obtain a finite time settling control. The control parameters under variation of the system and various coefficients of the performance indices are computed numerically, and the control responses for the system with the proposed controllers demonstrated the usefulness of the control method.

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예견 기능을 가진 이산시간 $H_{\infty}$ 제어기의 설계 (Design of a Discrete-Time $H_{\infty}$ Controller with Preview Action)

  • 최진태;김종식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.115-123
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    • 1997
  • 이산기간 H/sub .inf./ 제어에 의한 최적 예견제어기를 제안한다. 기존의 H/sub .inf./ 제어기는 미지의 외란만 고려한 것이고, LQ 에 의한 예견제어기는 예견 가능한 외란과 미지의 외란이 동시에 가해지는 동적 시스템의 전달함수 행렬의 infinity 놈의 최소화하는 피드백제어기가 동시에 설계된다. 제어기의 설계는 full-information H/sub .inf./ 제어 이론을 따르나, 그 유도 과정은 LQ 에 기초한 예견제어기와 유사하게 이루어진다. 설계된 H/sub .inf./ 예견 게인 행렬은 LQ 예견 게인 행렬과 유사한 구조를 갖는다. 전달함수 행렬의 infinity 놈이 .inf.로 갈수록 H/sub .inf./ 예견 게인 행렬은 LQ에 의한 것에 접근한다. LQ 예견 게인 행렬은 H/sub .inf./ 예견 게인 행렬의 부분 집합임이 입증한다.

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이산 시간 스위칭 선형 시스템의 적응 LQ 준최적 제어를 위한 Q-학습법 (Q-learning for Adaptive LQ Suboptimal Control of Discrete-time Switched Linear System)

  • 전태윤;최윤호;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1874-1875
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스위칭 선형 시스템의 적응 LQ 준최적 제어를 위한 Q-학습법 알고리즘을 제안한다. 제안된 제어 알고리즘은 안정성이 증명된 기존 Q-학습법에 기반하며 스위칭 시스템 모델의 변수를 모르는 상황에서도 준최적 제어가 가능하다. 이 알고리즘을 기반으로 기존에 스위칭 시스템에서 고려하지 않았던 각 시스템의 불확실성 및 최적 적응 제어 문제를 해결하고 컴퓨터 모의실험을 통해 제안한 알고리즘의 성능과 결과를 검증한다.

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볼록형 최적화기법을 이용한 LQ-서보 설계 방법(I) 주파수 영역에서의 접근 (LQ-servo Design Method Using Convex Optimization (I) Frequency Domain Approach)

  • 이응석;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7B호
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    • pp.1282-1291
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    • 2000
  • 기존의 LQ-서보형 PI 설계방법은 보드선도 상에서 저주파와 고주파 영역에서의 루프전단함수의 특이값 일치에 기이한 설계상의 문제를 가지고 있다. 이러한 점을 해결하기 위해 역 최적제어와 볼록형 최적화기법에 기초한 새로운 설계 방법을 제안하고자 한다.

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건축 구조물의 능동 제진에 있어 ILQ 제어 알고리즘의 유용성에 관한 연구 (A Study on the Effectiveness of ILQ Algorithm in Active Structural Control)

  • 이진호;황이철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.140-145
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    • 2001
  • Various control algorithms are available to suppress the vibration of a system subjected to disturbances. LQ algorithm is simple and easy to implement the hardwares, but it lacks robustness for uncertainties and often causes difficulty in determining the weighting matrices. This study focuses on the effectiveness ILQ(Inverse Linear Quadratic optimal control) algorithm as the alternative to LQ applied to control the vibration of a building under the seismic excitation. The building is of moment resisting steel frames and assumed to behave within the elastic range. The brief overview of LQ and ILQ algorithms is introduced, and the displacement responses of the structure using ILQ algorithm are compared with those obtained from LQ control. The magnitude of control forces are also determined and compared for both LQ and ILQ algorithm.

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자기유변유체를 이용한 반능동형 현가장치의 Frequency shaped 최적 제어 (Frequency Shaped Optimal Control of Semi-active Suspension System Using an MR Damper)

  • 김기덕;이재형;전도영
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.112-121
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    • 1999
  • 현가장치의 기능은 노면으로부터의 진동이나 충격을 차체와 격리시키며 주행시 차량의 안전성을 확보하는데 있다. 고정된 스프링과 댐퍼의 특성으로는 두 가지 차량 주행특성을 나타내는 차체 가속도와 타이어 동적력을 최소화할 수 없으므로 가변형 댐퍼를 이용한 반능동식 현가장치로서 승차감과 주행 안정성을 동시에 고려하여 성능 지수를 설계하는 LQ(Linear Quadratic)제어 이론을 적용하는 연구가 진행되고 있다. LQ 제어 성능지수의 가중함수는 주파수와 시간에 관계없이 상수로 고정되기 때문에 각 요소에 대한 비중이 모든 상황에서 동일하나 승차감이나 주행 안정성의 평가기준이 모든 주파수에서 동일하지 않으므로 본 연구에서는 자기유변댐퍼를 장착한 1/4차의 반능동형 현가장치를 구성하고 LQ 제어의 문제점을 해결하는 Frequency shaped 최적 제어를 이용하여 특정 주파수 범위에서 차량의 승차감과 주행 안정성을 향상시킨다. Frequency shaped 최적 제어는 가중치가 주파수의 함수인 성능 지수를 통해 제어 규칙을 구하는데, 가중함수의 설계기준을 인간이 가장 민감하게 느끼는 4~8Hz의 주파수에서는 승차감에 두고 차축 고유 진동수 부근에는 주행안전성에 둔다. 모사실험과 실험 결과로부터 Frequency shaped 최적 제어기를 장착한 반능동형 현가장치가 승차감과 주행 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

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GA를 이용한 SVC용 LQ 제어기의 가중행렬 선정 기법 (GA based Selection Method of Weighting Matrices in LQ Controller for SVC)

  • 허동렬;이정필;주석민;정형환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.40-50
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    • 2002
  • 본 논문에서는 정지형 무효전력 보상기에 대한 최적 LQ 제어기의 가중행렬 선정과정을 유전알고리즘을 이용하여 최적의 가중행렬을 결정하는 기법을 제시하였다. FACTS로 분류되는 여러 기기중 고정된 용량의 커패시터와 싸이리스터 제어에 의하여 용량이 가변되는 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가지고 있는 SVC 시스템은 전압을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라 동기발전기의 댐핑을 향상시킬수 있다. LQ제어기의 설계는 최적 가중행렬 선정에 의존하므로 본 논문에서는 종래의 일반적인 방법과는 달리, 자연 생태계의 진화를 모의한 전역적 탐색 최적화 기법인 유전 알고리즘을 이용하여 설계하였다. 이에 대해 고유치 해석과 시뮬레이션을 통해 제어성능을 검토하여 우수한 제어 성능을 가지는 제어기를 최적화 기법인 GA에 의해서 설계할 수 있음을 확인하였다

이산시간 선형 시스템에 대한 전역 최적 슬라이딩 제어기 설계 (A Design of Global Optimal Sliding Mode Controller for Discrete-Time Linear Systems)

  • 이재영;박진배;최윤호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.435-436
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    • 2008
  • 본 논문에서는 궤적이 슬라이딩 평면 밖에 있는 경우에 대해서도 LQ 성능을 보장하는 최적 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법에서는 슬라이딩 평면상에 있을 경우뿐만 아니라 슬라이딩 평면 밖에서도 LQ 성능을 보장하기 위해 최적 슬라이딩 평면을 이용하며 제어기에 슬라이딩 변수에 선형적으로 의존하는 항을 추가한다. 또한 제어기의 강인성을 위해 본 논문에서 제안된 새로운 외란 추정기법을 제어기와 결합한다. 마지막으로 컴퓨터 모의 실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기 설계 방법의 효율성을 검증하고자 한다.

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