μ 제어에 의한 네트웍의 시간 지연이 존재하는 분산제어시스템의 램프추종 제어기 설계에 관한 연구

Abstract

일반적으로 분산 제어 시스템에서는 센서 모듈과 제어기가 분리되어 있는 경우가 많고, 센서로부터의 데이터가 근거리 통신망을 통하여 전송되게 된다. 분산 제어 시스템에서 사용되는 통신망은 실시간의 가능을 가진 통신망이 사용되지만, 네트웍의 오버헤드로 인하여 데이터 전송으로 인한 시간 지연을 피할 수가 없게 된다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 계단(step)입력 및 램프(ramp) 기준 입력을 추종할 수 있는 제어기의 설계 방법을 제시한다. 이를 위하여 네트웍으로 인한 시간 지연 요소를 파데 근사법을 이용하여 근사화 시킨 후 시간 지연 요소를 구조화된 불확실 요소로 전환하고 램프 추종을 위해서 오차 적분기를 도입하여, μ제어기 설계 기법을 도입한 제어기를 설계하는 과정을 제시한다. 마지막으로 이렇게 설계되어진 제어기를 시뮬레이션을 통해 계단 입력 및 램프 입력 추종을 검증한다. In the distributed control systems where the control components, controllers and sensors are distributed on a communications network, there exist network time delays on communication lines between the system components. This paper deals with the ramp tracking controller design issue for such systems. Time delay terms are converted into the rational terms using Pade approximation method and the system is augmented with two integrators for ramp tracking. For this system, μ-controller design method, which enables to meet not only performance requirements but robust stabilities simultaneously, is employed.