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비선형계의 적응제어: 기본과 응용(Adaptive control of nonlinear systems. Basic results and applicatio)

전문가 제언: □ 본 논문은 일반적인 형태의 비선형 시스템을 정의하고, 그 중 몇몇 형태들에 관해 적응 궤환 제어, 출력 궤환 제어, 적응 관측기 설계 등에 초점을 맞추어 이론적이고 수학적인 1987년 이후의 결과들을 압축적으로 소개하고 있다. 각 제어 기법을 소개하는 과정에서 충분한 예제를 통해 이해를 돕고 있지만 좁은 지면에 많은 결과를 소개하다 보니 초심자를 위한 기본 설명이 미흡한 점이 아쉬운 논문이다.

□ 본 논문에서는 주어진 비선형 시스템을 효과적으로 제어하는 수학적인 방법을 제시하는 기본적인 골격에, 시스템 계수를 모를 경우, 시스템의 상태 값을 측정하지 못할 경우를 고려하고 있다. 이 문제들은 각각 관측기와 적응 관측기 설계를 통해 각각 해결할 수 있지만 그 이해 과정에서 Lie 대수와 미분 기하학, 선형 대수 등을 아우르는 상당한 수학적 지식을 요한다.

□ 본 논문(과 여러 다른 비선형 관련 논문들)의 수학적인 전개와 증명 과정은 체계적이지만, 일반적인 비선형 시스템을 제어할 수 있는 기법과 조건들은 선형 제어의 경우와는 달리 알려져 있지 않다. 본 논문에서도 몇몇 특정 형태의 비선형 시스템의 경우에만 엄밀한 수학적 전개를 통해 안정도와 추종 성능을 이론적으로 보장하고 있다. 임의의 비선형 제어대상이 주어졌을 때, 이를 제어할 수 있는 비선형 제어기법을 발견하기란 여간 어려운 일이 아닐 정도로 거의 모든 기법이 각기 다루기 쉬운 형태의 시스템에 국한해서 적용될 수 있는 것이다.

□ 비선형 제어 분야를 연구하기 위해서는 상당한 대수적, 기하학적 수학지식을 요하며, 일반적으로 선형 제어 분야를 교육받은 후 비선형으로 확장 학습하는 경우가 많다. 또 잘 알려진 학자 중에서는 상당수가 수학을 전공했을 정도로 어려운 분야이다. 대신 대부분의 결과가 엄격한 수학적인 증명과 검증 과정을 거쳐 출판되고 있고 강인제어, 적응제어, 예측제어, 스위칭 제어, 이산 제어 등 거의 모든 제어의 분야를 다루고 있기 때문에 심도 있는 제어 이론을 습득하고자 하는 대학원생 이상의 학생에게 흥미 있는 도전 분야가 될 것이다.

저자: Riccardo Marino
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