적응형 전체 차수 적분-종단 슬라이딩 모드 제어: 불확실성의 사전 경계 미지 문제 해결

Konsep Inti

본 연구는 알려지지 않은 사전 경계를 가진 매칭 불확실성이 존재하는 비선형 시스템에 대한 연속적이고 유한 시간 제어 솔루션을 제공한다.

Abstrak

이 연구는 다음과 같은 주요 내용을 다룹니다:

1. 기존의 비특이 종단 슬라이딩 모드와 적분 슬라이딩 모드의 장점을 결합한 전체 차수 적분-종단 슬라이딩 면(FOITSM)을 제안합니다. 이를 통해 도달 단계 없이 강인성을 확보할 수 있습니다.

2. 적응형 교란 관측기(ADO)를 설계하여 불확실성의 영향을 완화합니다. ADO 기반 전체 차수 적분-종단 슬라이딩 모드 제어(FOITSMC)를 적용하면 조건부로 알려진 매칭 교란 하에서 제어 입력의 채터링을 크게 줄일 수 있습니다.

3. 적응형 이득을 비단조적으로 업데이트하여 작용하는 교란을 과도하게 추정하지 않으면서도 상태 궤적의 전역 유계성을 보장합니다.

4. 제안된 알고리즘을 강체 우주선의 자세 안정화에 효과적으로 적용합니다.

Statistik

불확실성의 시간 미분 값의 절대값은 유계하지만 그 상한은 알려지지 않음.
제어기 설계 시 이 상한을 알 필요가 없음.

Kutipan

"본 연구는 알려지지 않은 사전 경계를 가진 매칭 불확실성이 존재하는 비선형 시스템에 대한 연속적이고 유한 시간 제어 솔루션을 제공한다."
"ADO 기반 전체 차수 적분-종단 슬라이딩 모드 제어(FOITSMC)를 적용하면 조건부로 알려진 매칭 교란 하에서 제어 입력의 채터링을 크게 줄일 수 있다."
"적응형 이득을 비단조적으로 업데이트하여 작용하는 교란을 과도하게 추정하지 않으면서도 상태 궤적의 전역 유계성을 보장한다."

Wawasan Utama Disaring Dari

On Continuous Full-Order Integral-Terminal Sliding Mode Control with Unknown Apriori Bound on Uncertainty

by Jit Koley,Di... pada arxiv.org 03-21-2024

https://arxiv.org/pdf/2304.02433.pdf

Pertanyaan yang Lebih Dalam

불확실성의 상한이 알려지지 않은 경우에도 제어기 설계가 가능한 이유는 무엇인가

알려지지 않은 불확실성의 상한에도 제어기 설계가 가능한 이유는 Adaptive Disturbance Observer (ADO)와 같은 기술을 활용하기 때문입니다. ADO는 불확실성을 추정하고 보상하는 기능을 제공하여, 불확실성의 상한을 명확히 알지 못해도 제어 시스템이 안정적으로 작동할 수 있게 합니다. 이를 통해 시스템은 불확실성에 강건하게 대응할 수 있으며, 상한을 알지 못해도 안정적인 제어가 가능해집니다.

제안된 알고리즘이 기존 방법에 비해 어떤 장점이 있는가

제안된 알고리즘은 기존 방법에 비해 몇 가지 장점을 가지고 있습니다. 첫째, Full-Order Integral-Terminal Sliding Manifold (FOITSM)를 사용하여 Integral Sliding Mode Control과 Terminal Sliding Mode Control의 속성을 결합하여 안정적이고 효율적인 제어를 제공합니다. 둘째, Adaptive Disturbance Observer (ADO)를 활용하여 불확실성의 영향을 완화하고 'chattering' 현상을 줄입니다. 또한, Adaptive control laws를 사용하여 adaptive gains을 과도하게 추정하지 않으면서도 안정적인 제어를 보장합니다.

본 연구의 결과를 다른 분야의 제어 문제에 어떻게 확장할 수 있을까

본 연구의 결과는 다른 분야의 제어 문제에도 확장할 수 있습니다. 예를 들어, 자율 주행 차량의 경로 추적 문제나 로봇의 자세 제어 문제에 이 알고리즘을 적용할 수 있습니다. 이를 통해 불확실성이 존재하는 다양한 시스템에서 안정적이고 효율적인 제어를 실현할 수 있을 것입니다. 또한, 본 연구에서 사용된 Adaptive Sliding Mode Control 기법은 다른 비선형 제어 문제에도 적용될 수 있으며, 불확실성을 고려한 안정적인 제어를 제공할 수 있을 것입니다.