강인 제어를 위한 외란 관측기 설계 연구 동향

제어 시스템의 성능 저하를 유발하는 외란을 추정하고 이를 보상함으로써 시스템의 강인성을 향상시키는 기법이다. 이는 비선형 마찰, 관성 모멘트 변화, 모델 계수 부정확성 등 다양한 외란 성분을 상쇄하여 제어 성능을 최적화하는 역할을 수행한다.

연구 결과, 관측기의 이득값을 크게 설정하면 외란 추정 성능은 향상되지만 측정 잡음의 증폭을 야기하여 시스템 성능에 악영향을 줄 수 있다. 따라서 목표 주파수 응답 대역을 고려한 적절한 이득 산정과 구조 설계가 필수적이다.

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본 기고문에서는, 제조업, 이동체 구동 시스템 관련 분야에서 사용되는 구동모터의 제어 성능을 저감하는 외란 성분들에 대한 분석과 이를 보상하기 위한 외란 관측기의 연구 동향에 대하여 정리한다.

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