Nonlinear Control with Magnitude and Rate Constraints

크기 및 변화율 제한을 갖는 비선형 시스템의 제어

This paper deals with a controller design for a 2 dimensional aeroelatic model which has unknown parameters including polynomial type nonlinearity. Actually in case of state and acuator signal having magnitude, rate and bandwidth limitations, the controller can't be implemented and so in each case, a filter is used for implementation. First, error signals are defined upon the backstepping theory, and tracking error signals are also defined due to command signal and filter signals and then compensated tracking error signals are defined. Lastly, a Lyapunov function is defined for the stabilization and from this method, an adaptive law is derived. Simulations are done for the demonstrtion of the effectiveness of the algorithms.

본 논문에서는 다항식형태의 비선형성을 갖는 미지의 파라미터를 갖는 2차원의 공탄성(aeroelastic) 시스템에 대한 제어기 설계를 다룬다. 특히 제어기구현에 사용되는 상태 및 actuator 구동기신호가 크기, 변화율 및 대역제약조건을 가지는 경우는 실현이 불가능한데, 이 경우에도 각각에 대한 필터를 사용하여 해결한다. 우선 backstepping에 기초한 오차신호를 정의하고, 명령신호 및 필터출력 신호에 대한 추적오차신호를 정의하며, 필터구성에 따른 보상된 추적오차신호를 재정의한다. 안정화를 위하여 Lyapunov함수를 도입하고, 안정성 원리에 따라 적응식을 유도한다. 시뮬레이션을 통해서 유용성을 입증한다.