Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Extension of the LQR to Accomodate Actuator Saturation Bounds for Flexible Space Structures

제한된 제어입력을 갖는 유연우주구조물에 대한 확장된 LQR

  • 이상철 (한국항공우주산업(주) 항공우주연구소)
  • Published : 2002.12.01
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Abstract

We consider the simultaneous slewing and vibration suppression control problem of an idealized structural model which has a rigid hub with two cantilevered flexible appendages and finite tip masses. The finite clement method(FEM) is used to obtain linear finite dimensional equations of motion for the model. In the linear quadratic regulator(LQR) problem, a simple method is introduced to provide a physically meaningful performance index for space structure models. This method gives us a mathematically minor but physically important modification of the usual energy type performance index. A numerical procedure to solve a time-variant LQR problem with inequality control constraints is presented using the method of particular solutions.

본 논문에서는 강성 중앙동체에 끝단 질량을 갖는 두 개의 유연구조물이 부착되어 있는 구조 모델의 선회기동과 진동억제를 동시에 제어하는 문제를 고려하였다. 구조모델의 선형 운동방정식을 구하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 우주구조물 모델의 LQR문제에 있어서 물리적 의미를 갖는 성능지수를 제공하는 간단한 방법을 제안하였다. 제안된 성능지수는 일반적으로 사용하는 에너지 형식의 성능지수와 비교할 때 수학적으로는 큰 차이가 없으나 물리적으로는 의미있는 차이를 갖는다. 특수해 방법을 사용하여 부등호 제어 제약조건이 있는 시변 LQR문제를 해결하는 수치적 절차를 소개하였다.

Keywords

References

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