• 제목/요약/키워드: Riccati 방정식

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SDRE 기법을 이용한 헬리콥터 비선형 최적제어기 설계 연구 (Research on the Design of Helicopter Nonlinear Optimal Controller using SDRE Technique)

  • 양창덕;김민재;이정환;홍지승;김창주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1152-1162
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    • 2008
  • 본 논문은 헬리콥터 비선형 제어기 설계를 위한 State-Dependent Riccati Equation (SDRE) 기법을 다루었다. SDRE 제어기법은 비선형 운동방정식에 대해 선형 시스템과 같은 구조를 갖는 방정식을 필요하기 때문에 State-Dependent Coefficient (SDC) factorization 기법을 개발하여 비선형 운동방정식으로부터 이러한 구조의 방정식을 유도하였다. SDRE제어기를 온라인상에서 설계하는데 필요한 대수 Riccati 방정식의 효율적인 수치해법을 연구하였다. 본 연구에서 제안된 수치기법을 헬리콥터의 경로추종문제로 적용하였으며, 고 신뢰도의 헬리콥터 수학적 모델을 적용하여 실시간으로 SDRE 제어기를 설계할 수 있는 방안을 제안하였다.

최적제어이론과 관련된 "리카티" 미분방정식의 수식해 (Numerical Solution of Riccati Differential Equation in Optimal Control Theory)

  • 경규학
    • 한국경영과학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.28-33
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    • 1984
  • In this paper some procedures are given whereby an analytic solution may be found for the Riccati differential equation and algebraic Riccati equation in optimal control theory. Some iterative techniques for solving these equations are presented. Rate of convergence and initialization of the iterative processes are discussed.

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대수리카티방정식의 해의 일반적 노음 하한 (Generalized Norm Bound of the Algebraic Matrix Riccati Equation)

  • 강태삼;이장규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.296-298
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    • 1992
  • Presented in this paper is a generalized norm bound for the continuous and discrete algebraic Riccati equations. The generalized norm bound provides a lower bound of the Riccati solutions specified by any kind of submultiplicative matrix norms including the spectral, Frobenius and $\ell_1$ norms.

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Hilbert Space에서 대수 Riccati 방정식으로 얻어지는 교란된 Co-Semigroup의 상한에 대한 연구 (A study on upper bounds of the perturbed co-semigroups via the algebraic riccati equation in hilbert space)

  • 박동조
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.68-72
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    • 1986
  • Upper bounds of the perturbed Co-semigroups of the infinite dimensional systems are investigated by using the algebraic Riccati equation(ARE). In the case that the solution P of the ARE is strictly positive, the perturbed semigroups are uniformly bounded. A sufficient condition for the solution P to be strictly positive is provided. The uniform boundedness plays an important role in extending approximately weak stability to weak stability on th whole space. Exponential Stability of the perturbed semigroups is studied by using the Young's inequlity. Some further discussions on the uniform boundedness of the perturbed semigroups are given.

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SDRE 기법을 이용한 위성 각속도 추정용 비선형 관측기 설계 (Nonlinear Observer Design for Satellite Angular Rate Estimation by SDRE Method)

  • 진재현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.816-822
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    • 2014
  • 위성의 각속도를 추정하는 비선형 관측기의 설계방법을 제안한다. SDRE 기법을 이용하여 관측기를 설계하는데, 오차 수렴에 대한 충분조건을 제시하였다. 대수 Riccati 형태의 이 조건은, 비선형 항을 Lipschitz 형태로 변환하고 이에 대한 수렴 조건을 유도하여 구해진다. 이 조건으로부터 관측기의 게인을 구할 수 있으며, 시뮬레이션을 이용하여 제안한 방법을 검증하였다.

양단 경계 조건이 있는 리카티 식을 가진 선형 레규레이터 (Linear Quadratic Regulators with Two-point Boundary Riccati Equations)

  • 권욱현
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.18-26
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    • 1979
  • 본 논문에서는 algebraic matrix Lyapunov equations과 a1gebraic matrix Riccati equations에 관하여 잘 알려져 있는 중요한 결과를 확장한다. 본 연구는 Matrix 미분 방정식에서 양단 경계조건이 존재하는 문제를 다루며 여기에서 얻어지는 결과는 기존하고 있는 결과를 포함하게 된다. 특히 선형 시스템이 periodic feedback gain control로 안정화되는 필요충분조건을 구하며, two-point boundary Riccati equations의 해를 쉽게 구하는 반복 계산방법을 제시한다. 또한 interalwise reeceding horizon을 이용한 새로운 periodic feedback gain control이 시스템을 안전화시켜줌을 보여준다.

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상태 의존 Riccati 방정식 기법을 이용한 우주 발사체의 궤적 최적화

  • 은영호;박상영
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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    • pp.24.3-24.3
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    • 2011
  • 우주발사체를 이용하여 인공위성을 궤도에 올리는 문제에서 가장 중요시해야 할 부분은 임무의 성공, 즉 정밀한 궤도 진입이다. 이것이 만족되어졌을 때, 비용의 최소화 또한 설계 시 중요한 고려사항이 된다. 이 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해선 최적 제어 전략이 필요한데, 통상적으로 이 과정은 발사 전에 최적화 기법 등을 이용하여 계산되고 검증된다. 그러나 기존의 최적화 기법은 대부분 선형 시스템에 적합한 기법들 이고, 우주발사체와 같이 매우 복잡하고 강한 비선형을 가진 운동방정식을 최적화 하려면 많은 계산이 소요된다. 계산 소모 시간을 줄이기 위해서는 선형화 등의 기법이 사용되는데, 그러한 경우 최적 해에 대한 신뢰도가 낮아질 수밖에 없다. 이 논문에서는 그러한 문제를 해결하기 위해 최근 활발히 연구되고 있는 비선형 최적화 기법인 상태 의존 Riccati 방정식 기법 (SDRE)을 이용하여 인공위성을 주어진 궤도에 진입시키는 우주발사체의 최적궤도를 계산하였다. 또한 Hamiltonian 을 이용하여 산출된 궤도의 최적성을 보이고, 목표한 궤도와의 비교를 통해 제어기의 정밀성을 확인하였다.

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Lyapunov 방정식을 이용한 불확실한 선형 시스템의 안정한 섭동 유계 해석 (The Interpretation Stability Uncertain Bound for the Uncertain Linear Systems via Lyapunov Equations)

  • 조도현;이상훈;이종용
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제44권4호
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    • pp.26-29
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    • 2007
  • 본 논문에서는 섭동 시스템 행렬을 가지는 선형 시스템에 대하여 Lyapunov 방정식과 함수를 고려하여 섭동 유계를 유도한다. 그리고 Lyapunov 함수의 도함수가 음의 정의로 보장되는 가장 큰 섭동 구간을 허락하는 Lyapunov 함수의 선택에 대하여 고려한다. 행렬 계수를 가지는 행렬 리카티 방정식의 해 존재에 대하여 살펴보며, 예를 통하여 검증한다.