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[데이터 구동 제어의 신기축과 신지평] 폐루프 데이터에 기초한 제어 시스템 직접적 설계법

  • 등록 2014.03.27 13:48:01
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페루프 데이터에 기초한 제어 시스템 직접적 설계법



컴퓨터의 급속한 발전에 따라 대량의 데이터를 단시간에 처리할 수 있게 되었다. 이에 따라 모델링이나 제어 시스템 설계에 데이터베이스를 효율적으로 활용하는 방법이 제안되고 있다. 그중에서 가장 널리 알려져 있는 것이 Just-in-Time(JIT)법이다.
모델링 방법으로서의 J I T법(이하, J I T 모델링법)은 Stenman 연구팀에 의해 제안되어 비선형 시스템의 국소 선형 모델을 데이터베이스에 미리 축적된 입출력 데이터를 이용해 축차적으로(혹은 필요에 따라) 하는 방법이다. 구체적으로는 동작점(요구점)이 주어졌을 때, 그 근방 데이터로부터 국소 선형 모델을 구축하는 것으로, 국소 선형 모델의 파라미터를 구한 다음 모델 출력을 산출하는 가중 국소 회귀법(LWR)이나 모델 출력을 직접 산출하는 가중 선형 평균법(LWA) 등이 있다.
JIT 모델링법은 일본 내에서는 철강 프로세스에 적용되는 등 많은 결과가 보고되고 있다. 또한, 이 방법에 기초한 대규모 데이터베이스 온라인 모델링(LOM)법도 제안되어 몇 가지 실제 시스템에 적용됨으로써 그 유효성이 검증되었다. 또한, 후지와라(藤原) 연구팀은 상관형 JIT법을 제안하고 이것에 기초한 소프트센서를 개발하고 있다.
한편, JIT법에 기초한 제어 시스템 설계법도 몇 가지 보고되었다. 우시다 연구팀은 피드포워드 보상기에 JIT법을 적용한 2자유도 적응 제어 시스템을 제안하고 DD 암에 적용함으로써 유효성을 검증했다. 또한, JIT법에 의한 예측 제어법에 대해서도 고찰되어 몇 가지 응용 예가 보고되었다.
또한, PID 제어계 설계법에 대해서도 몇 가지 방법이 제안되었다. 우선, 이노우에 연구팀은 프로세스 현장에서 오퍼레이터가 실시하는 PID 게인 조정을 일종의 비선형 함수로서 보고, 이 비선형 함수를 JIT법의 개념에 기초해 추정하는 방법을 제안했다.










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