제어 및 동역학 연구실
Control & Dynamic Systems Lab.
연구실 소개 및 연구분야
제어 및 동역학 연구실은 심형보 교수님의 지도 아래 미분 또는 차분 방정식으로 표현되는 다양한 동적 시스템에 대한 해석 및 제어 기법을 연구한다. 이는 공학적으로 관심 있는 많은 시스템이 동역학을 가지고 있기 때문으로, 이들 동적 시스템을 다룰 수 있는 일반적인 이론을 연구, 개발하는 한편, 개별 시스템에 특화된 유용한 제어 기법을 고안하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구실의 학생들은 여러 수학적 이론과 기법을 습득한 후 새로운 아이디어로 도전적인 제어 문제들을 해결하는 일을 수행하며, 논리적 사고와 엄밀성, 그리고 창의력을 훈련받게 된다. 연구실에 대한 구체적인 소개는 연구실 홈페이지를 참조한다.
▶ 연구 분야
- Stability Analysis and Control Synthesis for Nonlinear Systems
- Multi-agent Systems
- Disturbance Observers
- Output Regulation
- Hybrid Systems and Switched Systems
▶ 연구 분야
- Stability Analysis and Control Synthesis for Nonlinear Systems
- Multi-agent Systems
- Disturbance Observers
- Output Regulation
- Hybrid Systems and Switched Systems
최근 관심분야 및 주요 연구과제
▶ 최근 관심분야
- 동일한 특성을 가지거나 서로 다른 특성을 가진 agent, 시간에 따라 변하는 network topology를 가진 multi-agent의 consensus 문제에 대하여 연구한다.
- Continuous한 동역학과 discrete한 동역학이 결합된 hybrid system과 hybrid system의 특수한 형태인 switched system에 대한 해석과 그에 대한 상태변수 관측기 설계 기법에 대하여 연구한다.
- 비선형 시스템에 대한 상태변수 관측기 설계 기법에 대하여 연구한다.
- 외란 관측기에 대한 해석과 그를 이용한 제어기법에 대하여 연구한다.
- 산업용 로봇 시스템에서 관측 불가능한 최종 출력단의 제어기법에 대하여 연구한다.
▶ 주요 연구과제
- “고밀도 혁신 제조공정용 로봇시스템 기술 개발”, 지식경제부(현대중공업-서울대학교), 2009~ .
- “미래형 자동차를 위한 고효율 상황적응 통합제어기술”, 교육과학기술부(만도-서울대학교), 2009~ .
- “측정외란에 강인한 비선형상태변수 추정기 구성 방법과 이를 이용한 양자화된 궤환신호에 의한 제어문제 연구”, 학술진흥재단(University of Illinois at Urbana-Champaign-서울대학교), 2011~ .
- “Development of RV Robust Servo Control Algorithm”, Seagate(Seagate Korea-서울대학교), 2012~ .
- 동일한 특성을 가지거나 서로 다른 특성을 가진 agent, 시간에 따라 변하는 network topology를 가진 multi-agent의 consensus 문제에 대하여 연구한다.
- Continuous한 동역학과 discrete한 동역학이 결합된 hybrid system과 hybrid system의 특수한 형태인 switched system에 대한 해석과 그에 대한 상태변수 관측기 설계 기법에 대하여 연구한다.
- 비선형 시스템에 대한 상태변수 관측기 설계 기법에 대하여 연구한다.
- 외란 관측기에 대한 해석과 그를 이용한 제어기법에 대하여 연구한다.
- 산업용 로봇 시스템에서 관측 불가능한 최종 출력단의 제어기법에 대하여 연구한다.
▶ 주요 연구과제
- “고밀도 혁신 제조공정용 로봇시스템 기술 개발”, 지식경제부(현대중공업-서울대학교), 2009~ .
- “미래형 자동차를 위한 고효율 상황적응 통합제어기술”, 교육과학기술부(만도-서울대학교), 2009~ .
- “측정외란에 강인한 비선형상태변수 추정기 구성 방법과 이를 이용한 양자화된 궤환신호에 의한 제어문제 연구”, 학술진흥재단(University of Illinois at Urbana-Champaign-서울대학교), 2011~ .
- “Development of RV Robust Servo Control Algorithm”, Seagate(Seagate Korea-서울대학교), 2012~ .
주요 논문/특허
[1] J.H. Seo, H. Shim, and J. Back, “Consensus of High-order Linear Systems using Dynamic Output Feedback Compensator: Low Gain Approach”, Automatica, vol. 45, no. 11, pp. 2656-2664, Nov. 2009
[2] H. Kim, H. Shim, and J.H. Seo, “Output Consensus of Heterogeneous Uncertain Linear Multi-Agent Systems”, IEEE Trans. on Automatic Control, vol. 56, no. 1, pp. 200-206, Jan. 2011
[3] J.S. Bang, H. Shim, S.K. Park, and J.H. Seo, “Robust Tracking and Vibration Suppression for a Two-Inertia System by Combining Backstepping Approach with Disturbance Observer”, IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 57, no. 9, pp. 3197-3206, Sept. 2010
[4] H. Shim, J.S. Kim, H. Kim, and J. Back, “Note on Differential Regulator Equation for Non-minimum Phase Linear Systems with Time-varying Exosystems”, Automatica, vol. 46, no. 3, pp. 605-609, Mar. 2010
[5] H. Shim and A. Tanwani, “On a Sufficient Condition for Observability of Nonlinear Switched Systems and Observer Design Strategy”, American Control Conf., San Francisco, pp. 1206-1211, 2011
[6] J.H. Seo, J. Back, H. Kim, and H. Shim, “Output Feedback Consensus for High-order Linear Systems having Uniform Ranks under Switching Topology”, IET Control Theory and Applications, vol. 6, no. 8, pp. 1118-1124, May. 2012
[2] H. Kim, H. Shim, and J.H. Seo, “Output Consensus of Heterogeneous Uncertain Linear Multi-Agent Systems”, IEEE Trans. on Automatic Control, vol. 56, no. 1, pp. 200-206, Jan. 2011
[3] J.S. Bang, H. Shim, S.K. Park, and J.H. Seo, “Robust Tracking and Vibration Suppression for a Two-Inertia System by Combining Backstepping Approach with Disturbance Observer”, IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 57, no. 9, pp. 3197-3206, Sept. 2010
[4] H. Shim, J.S. Kim, H. Kim, and J. Back, “Note on Differential Regulator Equation for Non-minimum Phase Linear Systems with Time-varying Exosystems”, Automatica, vol. 46, no. 3, pp. 605-609, Mar. 2010
[5] H. Shim and A. Tanwani, “On a Sufficient Condition for Observability of Nonlinear Switched Systems and Observer Design Strategy”, American Control Conf., San Francisco, pp. 1206-1211, 2011
[6] J.H. Seo, J. Back, H. Kim, and H. Shim, “Output Feedback Consensus for High-order Linear Systems having Uniform Ranks under Switching Topology”, IET Control Theory and Applications, vol. 6, no. 8, pp. 1118-1124, May. 2012
