摘要
우주선의 태양 전지판과 위성 안테나는 다중 유연체 결합 시스템이다. 결합된 다중 유연체 구조는 밀집된 모드, 낮은 강성 및 작은 감쇠 특성을 가지며, 외란 자극에 의해 지속적이고 큰 진폭의 결합 박진 진동이 발생하기 쉽다. 본 논문에서는 결합된 3개의 유연 빔 시스템을 대상으로 머신 비전을 이용한 진동 검출을 피드백에 활용하고, 비선형 H∞ 제어 방법을 적용하여 진동 제어를 수행하였다. 시각 검출 기반의 스프링 연결 3결합 유연 압전 빔 실험 플랫폼을 구축하였다. 유한 요소 모델을 작성하고 자유 진동 신호 및 사인 응답 신호 자극을 이용하여 모델 파라미터를 식별·보정하였다. H∞ 알고리즘을 기반으로 외란 저항 지표를 제시하고, 식별된 유한 요소 모델과 설계된 비선형 제어기를 이용하였으며, 외란 저항 지표, 제어 속도 지표 및 에너지 소비 지표를 바탕으로 H∞ 제어기를 도출하였다. 시각 피드백 기반 외란 진동 제어 실험 연구를 수행하였다. 실험 결과 H∞ 제어와 PD 제어의 진동 억제 속도는 대체로 일치하였으나, 진동이 안정된 상태에서는 H∞ 제어의 진동 진폭이 더 작았다. 이는 H∞ 제어가 PD 제어보다 우수한 외란 저항 능력을 가짐을 나타낸다.
关键词
다중 유연체 구조; 결합 진동; 시각 검출; H∞ 제어
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