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제어
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==== 슬라이딩 모드 제어 ==== Sliding mode control(SMC). 가변 구조 제어(Variable structure control)라고도 불린다. 모델링이 완벽하지 않고 불확실성이 있을 때 사용하는 제어 기법이다. 1960년대에 [[소련]]에서 V. Utkin 등에 의해 고안되어 이후 미국과 서방세계로 전파되었다. 컨트롤러 구하는 방법은 다음과 같다. 먼저 desired trajectory와 시스템의 actual trajectory 간의 에러를 적당히 주물주물해서 슬라이딩 변수를 만든다. 이 슬라이딩 변수가 0을 유지하는 것을 슬라이딩 모드라고 하며 이러한 상태를 시스템이 슬라이딩 서피스에 있다고 한다. 이러한 상태에서 (즉 슬라이딩 변수가 0을 유지하는 상황에서) 에러가 0으로 수렴하도록 (그래프를 그려보면 슬라이딩 서피스 위를 굴러가서(sliding) 0에 도달하는 것처럼 보인다) 슬라이딩 서피스를 정의하는 것이 관건이다. 컨트롤러는 불확실성을 가지는 원래의 dynamics가 슬라이딩 서피스에 도달하도록 설계한다. 이후에는 이미 말했듯이 자동적으로 에러가 0으로 수렴.. 이때 필연적으로 불연속적인 signum 함수가 사용되는데 이러한 불연속성 때문에 제어 입력과 상태 벡터에 high-frequency oscillation, 즉 chattering이라는 현상이 일어난다. 이러한 chattering 은 의미 그대로 제어 출력이 반복적으로 파르르 떠는 현상을 말하는데, 이러한 현상이 적절히 감쇠되지 않으면 실제 기계에 반복적인 떨림을 발생시키고 이러한 떨림은 곧 기계의 물리적인 고장으로 이어질 수 있다. 따라서 이러한 chattering을 줄이기 위해서 signum 함수 대신 포화를 표현한 함수를 쓰거나 boundary layer 방법, high-order SMC 등의 방법이 고안되어 있다. 모델에 불확실성이 있을 때 제어하는 강인제어(Robust Control) 분야의 가장 대표적인 제어법이다.
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