Robust Servo System Design by $H_2/H_{\infty}$ Control - Application to Three Inertia Benchmark Problem-

혼합 $H_2/H_{\infty}$제어에 의한 강인한 서보시스템의 설계 -3관성 벤치마크문제의 해법 -

The purpose of this paper is to propose an approach to design a robust servo controller based on the mixed $H_2/H_{\infty}$ theory, and confirm its validity by applying to a benchmark problem. First, the existing $H_{\infty}$ servo problem is modified to a structure for the mixed $H_2/H_{\infty}$ control problem by virtue of the internal model principle. By making use of proposed structure, we can divide specifications required in the robust servo system design into $H_2$ and $H_{\infty}$ performance criteria, respectively. It is shown that the proposed design approach is quite effective through an application to a three inertia benchmark problem.

본 논문은 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 제어를 이용한 강인한 서보시스템의 설계법을 제안하고 이것을 3관성 벤치마크문제에 적용하여 이 방법의 유용성을 확인한다. 먼저 내부모델의 원리를 이용하여 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 제어기법을 적용할 수 있는 구조를 제안하고 이 구조의 타당성을 검토한다. 다음에 강인한 서보시스템의 설계조건을 각각 $H_2$ 및 $H_{\infty}$의 설계사양으로 분리한 뒤 제안된 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 설계법에 적용하여 설계를 LMI이론에 의하여 실행한다. 마지막으로 3관성벤치마크 문제에서 부가된 몇 가지의 사양을 제안된 혼합 $H_2/H_{\infty}$법에 맞도록 수정한 뒤 제어기의 설계를 통한 설계사양의 만족도를 확인한다.