KR19990059514A - Nonlinear system follow-up control device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 씨엠에이씨(CMAC) 신경망을 이용한 비선형 시스템의 추종 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tracking control apparatus for a nonlinear system using a CMAC neural network.

본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 입력신호에 대해서 비선형 함수를 모사할 수 있는 신경망수단과, 일정 이득 값을 가지고 입력신호를 증폭하는 증폭수단과, 신경망수단과 증폭수단에 공통으로 접속되어 사구간을 포함한 혼합추종오차를 발생하는 오차발생수단과, 오차발생수단에 접속되어 사구간의 조건에 따라 임의의 값을 가지게 되는 사구간 이득값을 사구간을 포함한 혼합추종오차를 가변시키는 적응제어수단을 구비한다.The nonlinear system tracking control apparatus includes a neural network unit that can simulate a nonlinear function with respect to an input signal, an amplifying unit that amplifies an input signal with a predetermined gain value, and a controller that is commonly connected to the neural network unit and the amplifying unit. And an adaptive control means connected to the error generating means for varying the mixed follow-up error including the inter-interval gain value having an arbitrary value according to the condition between the slits, Respectively.

본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 사구간의 크기가 자동적으로 조절될 수 있다.In the nonlinear system follow-up control apparatus of the present invention, the size of the sand dune can be automatically adjusted.

Description

비선형 시스템의 추종 제어장치Nonlinear system follow-up control device

본 발명은 비선형 시스템에 관한 것으로, 특히 씨엠에이씨(CMAC) 신경망을 이용한 비선형 시스템의 추종 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonlinear system, and more particularly, to a nonlinear system follow-up control apparatus using a CMAC neural network.

최근, 정밀기기 또는 정밀 시스템에 대한 필요성이 증대됨에 따라 기존 제어기보다 제어성능이 향상된 제어기가 요구되고 있다. 이를 위해 신경 회로망을 이용한 제어기법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이들 신경 회로망의 한 종류로서, 다층 퍼셉트론(Mulilayer Perceptron)이나 RBFN(Radial Basis Function Network)과 같은 신경 회로망은 계산량이 많고 구조가 복잡하여 실제 산업현장에 적용하기 어려운 문제점을 초래한다. 이러한 문제점으로 1975년 Albus에 의해 제안된 씨엠에이씨(Cerebellar Model Articulation Controller ; 이하 "CMAC"라 함)는 다른 신경 회로망과 달리 룩-업 테이블(Look-up table) 형태로 이루어져 단순한 구조를 갖게 되고 수렴이 빠르며 아울러 계산량이 적어 실제 산업현장에 구현 가능하게 되었다. 제안되었을 당시는 메모리의 가격이 고가였기 때문에 실제로 많은 산업현장에서 적용되지는 않았지만 반도체 기술의 발달로 메모리가 전체 시스템에서 차지하는 비중이 작아짐에 따라 여러 분야에 응용되고 있다. CMAC를 사용하게된 산업현장은 상당한 성능개선 효과를 볼 수 있음이 이 신경 회로망이 적용된 산업현장에서 증명되었다. 그러나 1996년 F. -C. Chen과 C. -H Chang에 의해 발표된 "Practical stability issues in CMAC neural network control systems"에 따르면 CMAC를 이용한 제어기가 초기에는 추종오차를 크게 줄이면서 잘 동작하지만 오랜 시간이 경과한 후 불안정한 동작이 될 수 있다는 것이 밝혀졌다.In recent years, as the need for precision instruments or precision systems increases, controllers with improved control performance over existing controllers are required. For this purpose, researches on control techniques using neural networks have been actively carried out. As a kind of these neural networks, neural networks such as Mulilayer Perceptron (RBFN) and Radial Basis Function Network (RBFN) have a problem in that they are difficult to be applied to actual industrial fields because of a large amount of calculation and a complicated structure. The Cerebellar Model Articulation Controller (CMAC) proposed by Albus in 1975, in contrast to other neural networks, has a simple look-up table structure, And it is possible to implement it in actual industrial field because the amount of calculation is small. Since the price of memory was high at the time when it was proposed, it has not been applied in many industrial fields. However, as the proportion of memory in the entire system becomes smaller due to the development of semiconductor technology, it is applied to various fields. The industrial field where CMAC is used has a significant performance improvement effect, which has been proved in the industrial field where this neural network is applied. However, According to "Practical stability issues in CMAC neural network control systems" published by Chen and C. -H Chang, the controller using CMAC works well with greatly reducing the tracking error initially, but after a long time it becomes unstable .

이러한 현상을 방지하기 위해 위 연구논문에서는 학습법칙에 사구간을 사용하여 오차가 사구간의 크기보다 클 경우에만 CMAC를 학습시킴으로써 안정한 제어기를 얻을 수 있다는 것을 증명하였다. 그러나 이 방식은 두가지 관점에서 문제점이 발견되었는데 그 하나는 사구간의 크기가 실험적인 방법을 통해 시행착오적 과정을 통해 결정되어 불편함이 따르고 다른 하나는 정해진 사구간의 크기가 적당한 것인지를 확신할 수 없다는 점이다.In order to prevent such a phenomenon, we have proved that a stable controller can be obtained by learning CMAC only when the error is larger than the size of the sphere by using the interval of learning rule. However, this method has been found to be problematic in two respects, one of which is that the size of the sand dune is determined through trial and error through experimental methods, and the other is that the size of the sand dune is not certain to be.

따라서, 본 발명의 목적은 사구간의 크기가 자동적으로 조절되도록한 비선형 시스템의 추종 제어장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a tracking control apparatus for a non-linear system in which the size of a sand dune is automatically controlled.

본 발명의 다른 목적은 사구간의 크기가 자동적으로 조절됨으로써 그에 따른 안정성을 제어기의 매개 변수들과 제어특성과의 관계를 명확히 밝히도록 수학적으로 증명하여 효과적인 제어기를 구현하도록한 비선형 시스템의 추종 제어장치를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a nonlinear system follow-up control apparatus which automatically adjusts the size of a sand dune, thereby mathematically proving the stability of the system so as to clarify the relationship between the parameters of the controller and the control characteristics, .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비선형 시스템의 추종 제어장치를 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing a tracking control apparatus for a nonlinear system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에서 씨엠에이씨(CMAC) 신경망의 구조를 나타내는 도면.Fig. 2 is a diagram showing the structure of a CMAC neural network in Fig. 1; Fig.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

2, 8, 10, 14, 18 : 가산기4, 12, 16 : 증폭기2, 8, 10, 14, 18: adders 4, 12, 16: amplifiers

6 : 적응형 증폭기20 : 씨엠에이씨(CMAC) 신경망6: Adaptive Amplifier 20: CMAC Neural Network

22 : 제어대상 시스템22: Controlled system

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 입력신호에 대해서 비선형 함수를 모사할 수 있는 신경망수단과, 일정 이득 값을 가지고 입력신호를 증폭하는 증폭수단과, 신경망수단과 증폭수단에 공통으로 접속되어 사구간을 포함한 혼합추종오차를 발생하는 오차발생수단과, 오차발생수단에 접속되어 사구간의 조건에 따라 임의의 값을 가지게 되는 사구간 이득값을 사구간을 포함한 혼합추종오차를 가변시키는 적응제어수단을 구비한다.In order to achieve the above object, a tracking control apparatus for a nonlinear system of the present invention includes: neural network means capable of simulating a nonlinear function with respect to an input signal; amplifying means for amplifying an input signal with a predetermined gain value; Means for generating a mixed follow-up error, which is commonly connected to the error generating means, for generating a mixed follow-up error including a blank interval and a mixed follow-up error including a blank interval, And an adaptive control means for varying the adaptive control means.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 attached hereto.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비선형 시스템의 추종 제어장치를 나타낸다.1 shows a tracking control apparatus for a nonlinear system according to an embodiment of the present invention.

도 1의 구성에서, 본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 원하는 가속도가 공급되는 제1가산기(2)와, 원하는 속도가 공급되는 제2가산기(8)와, 원하는 궤적 xd가 공급되는 제3가산기(18)와, 제1가산기(2)와 제2가산기(8)에 공통으로 접속된 제1증폭기(4)와, 제1노드(n1)를 경유하여 제1가산기(2)와 제1증폭기(4)에 공통으로 접속된 제4가산기(10)와, 제3가산기(18)와 제4가산기(10)에 공통으로 접속된 제2증폭기(16)와, 제1가산기(2)의 출력단에 접속된 적응형 증폭기(6)와, 제4가산기(10)의 출력단에 접속된 제3증폭기(12)와, 제2노드(n2)와 제3노드(n3)를 각각 경유하여 제2가산기(8)와 제3가산기(18)에 접속된 CMAC(20)와, 적응형 증폭기(6), 제3증폭기(12) 및 CMAC(20)의 출력신호가 공급되는 제5가산기(14)와, 제5가산기(14)에 접속됨과 아울러 제4노드(n4)와 제5노드(n5)를 각각 경유하여 제2가산기(8), 제3가산기(18) 및 CMAC(20)에 공통으로 접속된 제어대상 시스템(22)을 구비한다.In the configuration of Fig. 1, the tracking control apparatus of the nonlinear system of the present invention is configured to control A first adder 2 supplied with a desired speed A third adder 18 to which a desired trajectory x d is supplied and a first amplifier 4 commonly connected to the first adder 2 and the second adder 8, A fourth adder 10 commonly connected to the first adder 2 and the first amplifier 4 via a first node n1 and a fourth adder 10 commonly connected to the third adder 18 and the fourth adder 10, An adaptive amplifier 6 connected to the output terminal of the first adder 2 and a third amplifier 12 connected to the output terminal of the fourth adder 10, The CMAC 20 connected to the second adder 8 and the third adder 18 via the second node n2 and the third node n3 respectively and the CMAC 20 connected to the adaptive amplifier 6, The fifth adder 14 and the fifth adder 14 to which the output signals of the adder 12 and the CMAC 20 are supplied and the fourth adder 14 and the fifth adder 14 via the fourth node n4 and the fifth node n5, A second adder 8, a third adder 18 and a control target system 22 commonly connected to the CMAC 20. [

제1가산기(2)는 자신의 비반전 단자에 원하는 가속도가 공급되고 반전단자에 제1증폭기(4)의 출력가 공급되어 이들 신호를 합산한 출력신호를 적응형 증폭기(6)에 공급한다. 이 적응형 증폭기(6)의 이득값 d는 사구간의 조건에 따라 적응적으로 가변된다. 제1증폭기(4)는 제1노드(n1)를 경유하여 공급되는 속도오차를 자신의 이득값λ으로 증폭하여 제1가산기(2)에 공급하게 된다. 제2가산기(8)는 제5노드(n5)와 제2노드(n2)를 경유하여 제어대상 시스템(22)의 현재속도자신의 비반전 단자에 공급되고 원하는 속도가 반전단자에 공급되어 이들 신호를 합산하게 된다. 제2가산기(8)의 출력신호는 속도오차로서 제1노드(n1)를 경유하여 제1증폭기(4)와 제4가산기(10)에 공통으로 공급된다. 제3가산기(18)에는 제4노드(n4)와 제3노드(n2)를 경유하여 제어대상 시스템(22)의 현재위치 x가 자신의 비반전 단자에 공급되고 원하는 궤적 xd가 반전단자에 공급된다. 제3가산기(18)는 이들 신호를 합산하여 추종오차를 발생하고 이 추종오차를 제2증폭기(16)에 공급한다. 제4가산기(10)는 제1노드(n4)를 경유하여 입력되는 속도오차와 제2증폭기(16)의 출력를 합산하여 혼합추종오차 s를 발생하고 이 신호를 제3증폭기(12)에 공급한다. CMAC(20)는 CMAC외의 다른 신경 회로망과 적응제어 시스템에 적용될 수 있지만 본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어의 원활한 동작을 위해서는 국부 신경 회로망이 바람직하다. 제5가산기(14)는 제어입력 u(t)를 제어대상 시스템(22)에 공급하는 역할로서 자신의 비반전단자에는 적응형 증폭기(6)의 출력신호과 신경망의 출력신호 uc가 공급되고 반전단자에는 제3증폭기(12)의 출력신호 ks가 입력되어 이들 신호를 합산함으로써 제어입력 u(t)를 생성하게 된다.The first adder 2 adds the desired acceleration < RTI ID = 0.0 > And the inverted terminal is supplied with the output of the first amplifier 4 And outputs an output signal To the adaptive amplifier (6). The gain value d of the adaptive amplifier 6 is adaptively variable according to the conditions of the dune. The first amplifier 4 amplifies the speed error supplied via the first node n1, To its own gain value? And supplies it to the first adder 2. The second adder 8 receives the current speed of the control target system 22 via the fifth node n5 and the second node n2, Inverted terminal and the desired speed Are supplied to the inverting terminals to sum these signals. The output signal of the second adder 8 is a signal Is commonly supplied to the first amplifier 4 and the fourth adder 10 via the first node n1. The current position x of the control target system 22 is supplied to the non-inverting terminal of the controlled system 22 via the fourth node n4 and the third node n2 to the third adder 18 and the desired trajectory x d is applied to the inverting terminal . The third adder 18 sums these signals and outputs a tracking error And the following error To the second amplifier (16). The fourth adder 10 multiplies the speed error inputted via the first node n4 And the output of the second amplifier 16 To generate a mixed follow-up error s, and supplies this signal to the third amplifier 12. [ The CMAC 20 may be applied to other neural networks and adaptive control systems than CMAC, but a local neural network is preferred for smooth operation of the tracking control of the nonlinear system of the present invention. The fifth adder 14 serves to supply the control input u (t) to the control target system 22, and the non-inverting terminal of its own is connected to the output signal of the adaptive amplifier 6 And the output signal u c of the neural network are supplied to the inverting terminal and the output signal ks of the third amplifier 12 is inputted to the inverting terminal to add the signals to generate the control input u (t).

본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치의 동작을 아래의 수식1 내지 수식20을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The operation of the tracking control apparatus of the nonlinear system of the present invention will be described in detail with reference to the following equations (1) to (20).

제어대상 시스템(22)은 대부분의 기계장치들을 나타내는 수식1로 표현되는 비선형 시스템으로 나타난다.The controlled system 22 appears as a nonlinear system represented by equation 1 representing most of the mechanical devices.

[수식1][Equation 1]

여기서, m>0, b<0이며 u(t)는 제어입력, z(t)는 잡음(nosie)을 나타낸다.는 현재위치 x와 현재속도의 함수로 나타나는 것으로서 시스템의 비선형성을 나타낸다. 본 발명의 제어목적은 원하는 궤적 xd에 대해 추종오차으로 수렴하도록 하는 것이다. 수식1을 다시 표현하면 아래의 수식2로 표현될 수 있다.Where m> 0, b <0, u (t) is the control input and z (t) is the noise (nosie). The current position x and the current speed Which represents the nonlinearity of the system. The control objective of the present invention is to control the tracking error &lt; RTI ID = 0.0 &gt; . Equation 1 can be expressed as Equation 2 below.

[수식2][Equation 2]

위의 수식2에서 비선형 함수를 모사하는데 CMAC(22)를 사용하게 된다. 입력이 2차원일 때 CMAC의 한 예를 도 2에 도시한다. 도 2에 있어서, 각 입력변수의 구간은 17 단계로 나뉘어 지며, 한 입력원소에 대하여 4개의 기억장소가 대응된다. 이와 같이 한 입력에 대응되는 기억장소의 수를 일반화 사이즈(Generalization size)라 하며 Ng로 표시하기로 한다. 인접하면서 서로 다른 입력 원소들은 Ng-1 개의 기억장소를 공유하게 되며 1개의 기억장소만 서로 다르게된다. H(x)를 입력원소에서 Ng개의 기억장소를 연결하는 사상(Mapping)이라고 정의하면 입력원소 (9, 7)에 대해 H(9, 7)={Cb, Hg, Pp, Ww}이 된다.In the above equation 2, the nonlinear function The CMAC 22 is used. An example of a CMAC when the input is two-dimensional is shown in Fig. In FIG. 2, the interval of each input variable is divided into 17 steps, and four storage locations correspond to one input element. The number of storage locations corresponding to one input is referred to as a generalization size and denoted by N g . Adjacent input elements share N g -1 memory locations and only one memory location is different. H (9, 7) = {Cb, Hg, Pp, Ww} for the input elements 9 and 7 is defined as a mapping that connects N g storage locations in the input element H .

CMAC(20)의 출력은 수식3과 같이 표현될 수 있다.The output of the CMAC 20 can be expressed as: &lt; EMI ID = 3.0 &gt;

[수식3][Equation 3]

여기서, n은 전체 기억장소의 수로 도 2의 경우는 100이다.는 각 기억장소에 저장되는 값으로 가중치(Weight)라고 한다. aj는 j 번째 기억장소의 주소(address)를 나타내며 Cb, Gh 등이 이를 나타낸다. χ(aj)는 다음과 같이 정의된다.Here, n is the total number of storage locations and is 100 in the case of Fig. Is a value stored in each memory location and is called a weight. a j represents the address of the jth storage location, and Cb, Gh, and so on represent it. χ (a j ) is defined as follows.

제어입력 u(t) 즉, 제5가산기(14)의 출력신호는 수식4와 같이 구해진다.The control input u (t), that is, the output signal of the fifth adder 14 is obtained as shown in Equation (4).

[수식4][Equation 4]

여기서, 제4가산기(10)로부터의 혼합추종오차 s는 제2가산기(8)로부터의 속도오차와, 제2증폭기(16)의 이득값 λ와 제3가산기(18)로부터의 위치오차의 곱신호의 합신호로 나타난다. 즉, 혼합추종오차 s는로 표현되며, 제1가산기(2)의 출력신호로 정의된다. 수식4에서 k > 0은 궤환이득(feedback gain)이며의 추종치이다. 제어기 매개변수들의 추정법칙은 아래의 수식5, 수식6 및 수식7과 같다.Here, the mixed follow-up error s from the fourth adder 10 is the speed error from the second adder 8 And the gain value? Of the second amplifier 16 and the positional error from the third adder 18 As shown in FIG. That is, the mixed follow-up error s , And the output signal of the first adder 2 . In Equation 4, k > 0 is the feedback gain Respectively. The estimation law of the controller parameters is given by Equation 5, Equation 6 and Equation 7 below.

[수식5][Equation 5]

[수식6][Equation 6]

[수식7][Equation 7]

여기서, 사구간을 포함한 오차는 아래의 수식8과 같이 사구간의 크기를 포함하는 형태로 정의된다.Here, the error including the interval As shown in Equation 8 below, . &Lt; / RTI &gt;

[수식8][Equation 8]

[수식9][Equation 9]

[수식10][Equation 10]

사구간의 크기는 아래의 수식11과 같다.Size of sand dunes Is expressed by Equation 11 below.

[수식11][Equation 11]

위 제어법칙의 안정도는 다음과 같은 과정을 통해 증명할 수 있다. 제어입력 수식4를 수식2에 대입하면,The stability of the above control law can be proved through the following process. When the control input expression 4 is substituted into the expression (2)

[수식12][Equation 12]

이 된다. 여기서 이득값 d의 추정오차이다.수식13과 같이 CMAC에 의해 모사될 수 있다.. Here, the estimation error of the gain value d to be. Can be simulated by the CMAC as shown in Equation (13).

[수식13][Equation 13]

여기서,는 CMAC의 모사오차로 유한한 함수이며, Wj를 최소화하는 이상적인 가중치로 미리 알 수 없으며으로 추정된다. 위의 수식13을 수식12에 대입하면 아래의 수식14가 된다.here, Is a finite function due to the CMAC error, and W j Is an ideal weight that minimizes Respectively. Substituting Equation 13 into Equation 12 results in Equation 14 below.

[수식14][Equation 14]

여기서, 가중치 오차이다. 모사오차와 잡음 z(t)에 대해 아래의 수식15와 같은 가정을 한다.Here, to be. Coarse error And the noise z (t).

[수식15][Equation 15]

여기서, ε은 위 부등식을 만족하는 양의 최소 값으로 정의되며 미리 알 수 없다고 가정한다. ε은로 추정된다.Here, ε is defined as the minimum value of the quantity satisfying the above inequality and is assumed to be unknown in advance. epsilon Respectively.

다음과 같은 Lyapunov 함수 V는 아래의 수식 16으로 정의된다.The following Lyapunov function V is defined by Equation 16 below.

[수식16][Equation 16]

여기서,이다. 위의 수식16의 시간미분을 구하게 되면 아래의 수식17과 같다.here, to be. The time derivative of the above equation (16) is obtained by the following equation (17).

[수식17][Equation 17]

일 때,이므로 수식17은 아래의 수식18로 표현된다. when, The equation (17) is expressed by the following equation (18).

[수식18][Equation 18]

위의 수식18은 수식14, 수식15를 이용하면 아래의 수식19와 같다.Using Equation 14 and Equation 15, Equation 19 is expressed as Equation 19 below.

[수식19][Expression 19]

이 되면, 여기에 추정법칙 수식5, 수식6 및 수식 7을 대입하면 수식19는 수식20과 같다., Equation (5), Equation (6), and Equation (7) are substituted into Equation (19).

[수식20][Equation 20]

임을 알 수 있다.일 때는이므로이 0으로 수렴하게 되며 제어기의 매개변수들이 유한하다는 것을 알 수 있다.이 0으로 수렴하고가 유한하므로가 유한함을 알 수 있다. 따라서, 위치와 속도의 추종오차의 유한성을 증명할 수 있다.. When Because of Converge to zero and the parameters of the controller are finite. Converges to zero Is finite Can be understood as finite. Therefore, the tracking error of position and velocity Can be verified.

이와 같이, 수식1로 나타난 시스템에 대해서만 고찰을 하였지만 본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 수식1로 나타나는 시스템 외에 일반적인 비선형 시스템(선형 시스템 포함)에도 유사한 유도과정을 통해 적용할 수 있다.Thus, although only the system represented by Equation 1 has been considered, the nonlinear system follow-up control apparatus of the present invention can be applied to a general nonlinear system (including a linear system) in addition to the system represented by Equation 1 through a similar inductive process.

상술한 바와 같이, 본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 사구간의 크기가 자동적으로 조절될 수 있다.As described above, in the nonlinear system follow-up control apparatus of the present invention, the size of the sand dune can be automatically adjusted.

본 발명의 비선형 시스템의 추종 제어장치는 사구간의 크기가 자동적으로 조절됨으로써 그에 따른 안정성을 제어기의 매개 변수들과 제어특성과의 관계를 명확히 밝히도록 수학적으로 증명하여 효과적인 제어기를 구현할 수 있다.The tracking control apparatus of a nonlinear system according to the present invention can implement an effective controller by mathematically proving the stability of the nonlinear system by automatically adjusting the size of the dune so as to clarify the relationship between the parameters of the controller and the control characteristics.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

Claims (6)

입력신호에 대해서 비선형 함수를 모사할 수 있는 신경망수단과,A neural network means capable of simulating a nonlinear function with respect to an input signal, 일정 이득 값을 가지고 입력신호를 증폭하는 증폭수단과,Amplifying means for amplifying an input signal with a predetermined gain value, 상기 신경망수단과 증폭수단에 공통으로 접속되어 사구간을 포함한 혼합추종오차를 발생하는 오차발생수단과,An error generating means connected in common to the neural network means and the amplifying means for generating a mixed follow-up error including the inter- 상기 오차발생수단에 접속되어 상기 사구간의 조건에 따라 임의의 값을 가지게 되는 사구간 이득값을 상기 사구간을 포함한 혼합추종오차를 가변시키는 적응제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 비선형 시스템의 추종 제어장치.And an adaptive control unit connected to the error generating unit and adapted to vary a mixed tracking error including the inter-interval gain value of the inter-interval gain having an arbitrary value according to the condition of the inter- Device. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 제1적응이득을 η1, 사구간을 포함한 혼합추종오차를, aj를 j 번째 기억장소의 주소라 하고 H(x)를 입력원소에서 Ng개의 기억장소를 연결하는 사상이라 할 때, aj∈H(x)일 때 "1"의 값을 갖게되고 그 이외의 조건에서 "0"의 값을 갖는 χ(aj)가 있을 때,The first adaptive gain is η 1 , the mixed follow-up error including the interval , a j is the address of the jth memory location, and H (x) is the mapping of N g memory locations in the input element, then it has a value of "1" when a j ∈ H (x) When there is χ (a j ) having a value of "0" in other conditions, 상기 신경망의 j 번째 추정 가중치The jth estimated weight of the neural network The 의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 비선형 시스템의 추종 제어장치.Of the nonlinear system is calculated by the following equation. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 제2적응이득을 η2, 사구간을 포함한 혼합추종오차를, 원하는 가속도와 이득 값 λ로 증폭된 속도 오차의 차신호를라 하면,The second adaptive gain is η 2 , the mixed follow-up error including the interval , Desired acceleration And the velocity error amplified by the gain value? The difference signal of In other words, 추정 이득값Estimated gain value The 의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 비선형 시스템의 추종 제어장치.Of the nonlinear system is calculated by the following equation. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 제3적응이득을 η3, z(t)를 잡음, 위치 x와 속도의 함수로서 나타나는 상기 신경망의 모사오차를의 부등식에서 ε은 이 부등식을 만족하는 양의 최소 값이라 할 때,The third adaptation gain is η 3 , z (t) is the noise, x The simulation error of the neural network as a function of Ε is the minimum value of the quantity satisfying this inequality, ε의 추정치는,Estimate of ε Quot; 의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 비선형 시스템의 추종 제어장치.Of the nonlinear system is calculated by the following equation. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 혼합추종오차를 s, 사구간의 크기를라 하면,The mixed follow-up error is s, In other words, 상기 사구간을 포함한 혼합추종오차는,The mixed follow-up error including the above- Quot; 의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 비선형 시스템의 추종 제어장치.Of the nonlinear system is calculated by the following equation. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, z(t)를 잡음, 위치 x와 속도의 함수로서 나타나는 상기 신경망의 모사오차를의 부등식에서 ε은 이 부등식을 만족하는 양의 최소 값이라 할 때, ε의 추정치를, 임의의 이득값을 k라 하면,z (t) is the noise, position x and velocity The simulation error of the neural network as a function of Ε is the minimum value of the quantity satisfying this inequality in the inequality of ε, , And an arbitrary gain value is k, 사구간의 크기Size of sand dunes The 의 수식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 비선형 시스템의 추종 제어장치.Of the nonlinear system is calculated by the following equation.
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