미지 동역학 전기유압 액추에이터의 신경망 슬라이딩모드 및 결함 허용 제어 연구

Neural-network and sliding-mode fault-tolerant control for electro-hydraulic actuators under unknown dynamics

연구 내용

완전히 미지인 동역학과 불확실성을 억제하기 위해 백스태핑·슬라이딩모드 제어에 확장 상태 관측기와 신경망 근사를 결합하고, 센서·액추에이터 결함까지 허용하는 제어 연구

전기유압 액추에이터에서 미지 동역학과 구조화되지 않은 불확실성이 출력 추종과 강인성에 주는 제약을 다룹니다. 백스태핑 기반 설계에서는 다중 추정 파라미터 요구를 줄이기 위해 노름 기반 추정 기법과 시스템 변환을 적용하고, 미지 항의 잔여 동역학 및 교란을 근본적으로 다루기 위해 확장 상태 관측기를 사용합니다. 동시에 명령 필터를 포함해 백스태핑 설계에서 발생하는 복잡도 증가를 완화합니다. 출력 피드백 구조에서는 RBFNN과 시간지연 추정 및 보정 기반 DOB를 조합해 측정 출력만으로 구현 가능하도록 구성하며, 결함 허용 제어에서는 관측기와 퍼지 로직 근사를 결합해 액추에이터·센서 동시 결함 하에서도 폐루프 안정성을 보장하는 방식으로 확장합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 전기유압 액추에이터의 완전히 미지인 동역학을 대상으로 백스태핑 프레임워크에서 신경망 근사와 확장 상태 관측기를 결합하는 제어식을 정립합니다. 이후 출력 피드백 기반으로 전환해 필요한 추정 변수를 줄이고, 슬라이딩모드 기반의 동작과 시간지연 추정을 함께 활용하는 방향으로 연구를 진행합니다. 최근에는 퍼지 로직과 관측기 결합을 도입해 센서와 액추에이터 결함이 동시에 발생하는 조건까지 확장하여 활성 결함 허용 제어 구조를 완성합니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

유압 구동형 로봇 관절 제어
외골격 로봇 힘 제어
미지 교란 억제 추종 제어
센서 결함 허용 제어
액추에이터 결함 허용 제어
비선형 시스템 적응형 제어
강인한 로봇 액추에이션
산업용 서보 구동 안정화
제어기 구현 복잡도 저감
관측기 기반 상태 및 교란 추정