《나라의 과학기술을 세계적수준에 올려세우자면 발전된 과학기술을 받아들이는것과 함께 새로운 과학기술분야를 개척하고 그 성과를 인민경제에 적극 받아들여야 합니다.》 (
우리는 공업공정들에서 많이 제기되는 온도조종문제들을 효과적으로 해결하는데 리용되는 몇가지 자동조종 및 지능조종방법들을 분석한데 기초하여 적응모호조종기설계의 한가지 방법을 제안하고 그 효과성을 검증하였다.
적응모호조종기는 인공지능을 모방한 모호조종기의 파라메터들을 적응조종의 방법으로 결정함으로써 대상에 가해지는 여러가지 외란들에 능동적으로 대처하여 조종의 정확도를 높여주는 조종기이며 일반적으로 대상의 특성에 따라서 여러가지로 설계될수 있다.
조종대상인 금속열처리로에 대한 온도조종방법들을 보면 우선 모호조종과 PID조절을 결합하여 로의 온도를 조종하는 방법이 있는데 이 방법은 대상의 특성에 맞게 모호 및 PID조종을 실현하기 위한 모호절환규칙작성이 매우 어려운 결함을 가지고있다. 또한 비례인자조종방법을 리용한 열처리로의 모호조종방법도 있으나 이 방법은 알고리듬이 간단하고 계산상 편리한 우점이 있는 반면에 대상의 특성량들을 정확히 반영하지 못한것으로 하여 조종의 정확도가 떨어지는 결함을 가지고있다.
이로부터 우리는 적응방식과 모호조종방식을 결합한 새로운 조종기설계방법을 제기하고 금속열처리로의 온도조종을 통하여 제안된 방법의 효과성을 확증하였다.
그러면 먼저 적응모호조종기를 어떻게 구성하겠는가에 대하여 보기 위해 다음의 회귀모형으로 표시되는 조종대상에 대한 모호모형화를 진행한다.
y(t+1)=f(y(t+d-1),…,y(t+d-n),u(t),…,u(t-m+1))
여기서 u(t)는 입력, y(t)는 출력, d는 시간지연, n과 m은 체계의 차수이며 f(.)은 미지의 비선형함수이다. 조종목적은 공정출력이 어떤 목적하는 출력에 추종하도록 하는것이다. 이때 비선형함수f의 선형파라메터화가 불가능하므로 이 미지함수는 파라메터화된 모호근사기에 의해 근사화되며 목적하는 궤도추종조종은 이 모호근사기의 파라메터조정에 의하여 진행되게 된다. 조종에 수게노모호추론체계를 리용하는데 여기서 중요한것은 이 체계가 보편적근사기라는것이다. 보편적근사리론은 미지함수 f(.)가 콤팍트일 때 수게노모호추론체계의 출력값과 미지함수와의 오차가 어떤 상한값을 가진다는것이다.
이로부터 모호근사기를 구성하고 미지함수 f(x)의 추정값 f*(x)을 얻어 추정오차를 구한다.
추정오차를 e(x)라고 하면 e(x)=f(x)-f*(x) 와 같이 표시된다.
e(x)=AT(L*-L p*-L q*)+A* T (L p+L q*)+BT(G*-G p*-G q*)+B* T (G p-G q*)+d
추정오차는 A,B,p,q에 관해 선형파라메터화된 형식으로 표시되며 A*, B*, p*, q*의 갱신을 가능하게 해준다.
조종법칙의 구성에 앞서 다음과 같은 려파된 추정오차를 정의한다.
S(t)=(d/dt+r)n-1x(t), r>0
추정오차벡토르는 S(t)=0일때 지수함수적으로 0으로 수렴하며 이로부터 조종목적은 S(t)가 0이 되도록 조절기를 설계하는것이다.
S(t)의 도함수값을 얻고 여기로부터 적응조종법칙을 다음과 같이 구성한다.
u(t)=-KdS(t)+ufd(t)+ufu(t)
이때 적응조종법칙을 이루는 A*, B*, p*, q*값들에 대한 갱신이 진행된다.
이와 같이 우리는 적응모호조종기를 구성하였다.
다음으로 적응모호조종기의 효과성을 검증하기 위하여 열처리로의 근사모형을 리용하여 모의를 진행하였다. 설정값으로는 열처리로의 제형온도레짐곡선을 주고 잡음으로는 오차한계가 10도이하인 우연소음을 적용하며 초기파라메터를 적당히 설정하고 실험결과를 얻었다.
비교를 위해 열처리로의 근사모형에 PID조종방법을 적용하여 모의를 진행하였으며 결과적으로 제기한 방법이 PID조종방법에 비해 좋은 추정성과 과도특성을 가진다는것을 알수 있었다.
우리는 이와 같이 적응모호조종기설계의 한가지 방법을 제안하고 열처리로의 온도조종에 적용함으로써 이 방법의 효과성을 검증하였다.
우리는 앞으로 적응모호조종기의 설계방법에 대한 연구를 더욱 심화시켜 보다 효과적인 조종기들을 완성함으로써 최첨단과학기술의 목표를 달성하는데 적극 이바지해나아갈것이다.
