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공정의 운전출력 및 제어출력의 변화값을 획득하고, 기 구축된 계단 응답 모델, 기 설정된 예측설정, 상기 획득된 운전출력 및 제어출력의 변화값에 근거하여 상기 공정의 운전출력의 예측값을 연산하는 예측부; 및상기 공정의 운전설정을 획득하고, 상기 예측부에서 연산된 예측값, 상기 획득된 운전설정, 기 설정된 최적화설정 및 제약조건설정에 근거하여 상기 공정의 최적제어출력을 연산하며, 상기 연산된 최적제어출력에 따라 상기 공정으로 제어값을 출력하는 최적화연산부를 포함하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 1항에 있어서,상기 예측부는, 상기 운전출력의 예측값 연산 시, 상기 제어출력의 변화값 및 상기 계단 응답 모델에 근거하여 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답을 계산하고, 상기 최적화연산부에서 기 연산된 이전시점의 최적제어출력 및 상기 계단 응답 모델에 근거하여 상기 다음시점에서부터 상기 예측구간까지 특이응답을 계산하며, 현재시점의 운전출력 및 현재시점의 고유응답에 근거하여 외란보상을 계산하고, 상기 계산된 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답, 상기 특이응답 및 상기 외란보상에 근거하여 상기 운전출력의 예측값을 연산하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 2항에 있어서,상기 예측부는, 상기 계산된 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답을 1차원 배열의 형태로 저장하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 3항에 있어서,상기 예측부는, 상기 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답 계산 시, 이전시점에 계산된 고유응답의 배열에서 첫 번째 데이터를 지시하는 포인터를 다음 데이터로 쉬프트하고, 포인터 전단의 저장공간에 마지막 데이터를 복사하며, 이전시점의 제어출력에 의한 부가하여 상기 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답을 계산하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 4항에 있어서,상기 예측부는, 상기 계산된 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답을 원형 큐(circular queue)의 형태로 저장하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 1항에 있어서,상기 예측부는,각 제어값에 대한 상기 공정의 운전출력의 계단 응답인 계단 응답 모델을 저장하는 모델저장부;상기 공정의 목표 출력값인 상기 운전설정을 저장하는 운전설정저장부;샘플링시간 및 예측구간을 포함하는 상기 예측설정을 저장하는 예측설정저장부;상기 운전출력 및 제어출력의 변화값을 저장하는 운전데이터저장부; 및상기 운전출력의 예측값을 연산하는 운전출력예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 1항에 있어서,상기 최적화연산부는, 상기 최적제어출력 연산 시, 기 설정된 상기 공정에 대한 비용함수를 최소화하는 제어값의 변화를 연산하여 상기 최적제어출력을 연산하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 7항에 있어서,상기 최적화연산부는, 상기 최적제어출력 연산 시, Active Set Method 또는 Interior Point Method를 이용한 수치해석을 통해 상기 최적제어출력을 연산하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 1항에 있어서,상기 최적화연산부는,제어구간 및 비용함수 가중치 행렬을 포함하는 상기 최적화설정을 저장하는 최적화설정저장부;상기 공정의 입출력 크기 및 입출력 증감률을 제약하는 조건인 상기 제약조건설정을 저장하는 제약조건설정저장부;상기 최적제어출력을 연산하는 최적제어연산부;상기 연산된 최적제어출력을 저장하는 최적제어출력저장부; 및상기 최적제어출력저장부에 저장된 데이터를 읽어 와서 상기 제어값을 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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제 9항에 있어서,상기 최적제어출력저장부는 상기 최적제어연산부의 연산이 성공하는 경우에만 최적제어출력을 갱신하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 장치
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예측 제어 장치가 공정의 운전출력 및 제어출력의 변화값을 획득하는 단계;상기 예측 제어 장치가 기 구축된 계단 응답 모델, 기 설정된 예측설정, 상기 획득된 운전출력 및 제어출력의 변화값에 근거하여 상기 공정의 운전출력의 예측값을 연산하는 단계;상기 예측 제어 장치가 다음시점에서부터 제어구간까지의 운전설정을 획득하는 단계;상기 예측 제어 장치가 상기 연산된 예측값, 상기 획득된 운전설정, 기 설정된 최적화설정 및 제약조건설정에 근거하여 상기 공정의 최적제어출력을 연산하는 단계; 및상기 예측 제어 장치가 상기 연산된 최적제어출력에 따라 상기 공정으로 제어값을 출력하는 단계를 포함하는 모델 기반 예측 제어 방법
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제 11항에 있어서,상기 운전출력의 예측값을 연산하는 단계는,상기 예측 제어 장치가 상기 제어출력의 변화값 및 상기 계단 응답 모델에 근거하여 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답을 계산하는 단계;상기 예측 제어 장치가 기 연산된 이전시점의 최적제어출력 및 상기 계단 응답 모델에 근거하여 상기 다음시점에서부터 상기 예측구간까지 특이응답을 계산하는 단계;상기 예측 제어 장치가 현재시점의 운전출력 및 현재시점의 고유응답에 근거하여 외란보상을 계산하는 단계; 및상기 예측 제어 장치가, 상기 계산된 다음시점에서부터 예측구간까지의 고유응답, 상기 특이응답 및 상기 외란보상에 근거하여 상기 운전출력의 예측값을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 방법
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제 11항에 있어서,상기 최적제어출력을 연산하는 단계에서, 상기 예측 제어 장치는 기 설정된 상기 공정에 대한 비용함수를 최소화하는 제어값의 변화를 연산하여 상기 최적제어출력을 연산하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 방법
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제 13항에 있어서,상기 예측 제어 장치는, Active Set Method 또는 Interior Point Method를 이용한 수치해석을 통해 상기 최적제어출력을 연산하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 예측 제어 방법
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