Core Concepts
반복 LQR(iLQR) 기법을 사용하여 이미 정의된 경로를 따르는 모바일 로봇의 움직임을 제어하는 것이 이 논문의 목적이다.
Abstract
이 논문에서는 비선형 시스템에 대한 최적 제어 기법인 iLQR(반복 선형 2차 제어기)를 모바일 로봇의 경로 추적 문제에 적용하였다.
먼저 LQR 제어기의 기본 개념과 iLQR의 장점을 설명하였다.
비홀로노믹 제약을 가진 차동 구동 모바일 로봇의 운동학 모델을 소개하였다.
경로 추적 문제에 대한 수학적 배경과 iLQR 알고리즘을 자세히 설명하였다.
MATLAB/Simulink 환경에서 시뮬레이션을 수행하여 LQR과 iLQR 기법의 성능을 비교하였다.
시뮬레이션 결과, iLQR 기법이 LQR에 비해 약간 향상된 추적 성능을 보였다.
향후 연구에서는 제어 입력 업데이트 속도 등을 고려하여 두 기법을 보다 공정하게 비교할 계획이다.
Stats
차동 구동 모바일 로봇의 운동학 모델은 다음과 같다:
ẋ = v cos θ
ẏ = v sin θ
θ̇ = ω
상태 벡터 x는 [x, y, θ, v, θ̇, δv, δω]로 구성된다.
Quotes
"iLQR은 현재 시간 단계의 제어 입력만이 아니라 전체 제어 입력 시퀀스를 고려하여 최적 제어 입력 시퀀스를 제공하는 LQR 제어의 확장이다."
"iLQR 알고리즘의 핵심 아이디어는 반복적인 시뮬레이션을 통해 초기 상태와 명목 제어 입력으로부터 최적 경로를 계산하는 것이다."