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surge, sway 및 yaw에 대한 목표 거동을 추종하기 위해 surge 구동력 및 yaw 구동력을 제공하는 과소작동기의 제어 입력을 기구학 모델 및 동역학 모델로부터 획득함에 있어서, 목표 위치/기수방위 및 위치/기수방위에 대한 목표 속도를 포함한 목표 거동을 설정하는 제1단계; 실제 위치/기수방위 및 실제 속도를 포함한 실제 거동을 센싱하는 제2단계; sway에 대한 동역학 산정식이 yaw 구동력의 영향을 받지 않도록 거동 관련 변수를 상태변환하여 재구성한 상태변환 기구학 모델 및 동역학 모델에 근거하여, 목표 거동 및 현재 거동의 데이터를 상태변환하는 제3단계; 상태변환 기구학 모델에서 위치/기수방위의 오차를 산정하는 제4단계; 상태변환 기구학 모델에서 속도 성분으로 하는 가상 제어 입력을 위치/기수방위 오차에 근거하여 산정하는 제5단계; 가상 제어 입력을 상태변환 동역학 모델에 적용하기 위한 동역학 가상 제어 입력을 획득하는 제6단계; 상태변환 동역학에서의 속도에 대한 추종 오차를 산정하는 제7단계; 상태변환 동역학 모델을 속도 도함수, 제어입력 및 미지 함수 사이의 관계식으로 하며, 미지 함수를 모델링하는 신경회로망을 속도 추종 오차를 적용하여 업데이트하는 제8단계; 신경회로망의 모델링 정보에 근거하여 상태변환 동역학에서의 제어 입력을 획득하여 과소작동기의 동작을 제어하는 제9단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 1항에 있어서,상기 제3단계의 상태변환 동역학 모델에서 제어 입력은 과소작동기의 결함 정도를 나타내는 결함 계수를 과소작동기의 명목상 제어 입력에 곱셈한 것이고, 상기 제9단계는 결함포용을 위한 누스바움 기법(Nussbaum technique)에 따라 추종 오차의 바운드(bound) 조건을 만족하게 설계되어 누스바움 형식의 함수를 포함하게 된 산정식을 이용하여서, 명목상 제어 입력을 획득함을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 2항에 있어서,상기 제4단계는 기수방위에 대한 추종 오차를 목표 기수방위와 접근각(approach angle, )의 차이로 산정함을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 3항에 있어서,상기 접근각은 에 의해 산정하되, 은 surge 방향의 위치 오차이고, 는 sway 방향의 위치 오차이고, D는 이고, 는 양(+)의 상수이고, 는 목표 기수방위임을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 4항에 있어서,상기 제3단계는 에 따라 상태변환하며, x,y,ψ,v,r은 각각 상태변환하기 이전 surge 방향 위치, sway 방향 위치, 기수방위, sway 속도, yaw 속도이고, 는 상태변환한 이후의 surge 방향 위치, sway 방향 위치, sway 속도이고, 이되, m22 및 m23 은 상태변환 이전 sway 동역학 모델에 나타나는 질량 행렬의 성분으로서, m22 은 sway 속도의 도함수에 곱해지는 성분이고, m23 은 yaw 속도의 도함수에 곱해지는 성분이며, 기수방위, surge 속도 및 yaw 속도는 상태변환하지 아니하고 그대로 사용함을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 5항에 있어서,상기 제6단계는 제5단계에서 산정한 가상 제어 입력을 미리 설정한 저역 통과 필터로 필터링하여 동역학 가상 제어 입력을 획득 사용함을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 6항에 있어서,상기 제7단계는 속도에 대한 추종 오차를 산정할 시에, sway 작동기를 구비하지 아니함에 따른 제어 입력의 부족(underactuation)을 보상함을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 6항에 있어서,상기 제7단계에서 surge, sway, yaw 속도 추종 오차에 대해 차감 적용하는 제어 입력 부족 보상은 , , 이고, 여기서, 는 양의 상수이고, 은 도함수로부터 획득하며, 도함수에서 인 상수이고, 는 surge 방향 위치 오차이고, 는 sway 방향 위치 오차이고, 는 sway 속도 오차이고, 는 실제 기수방위이고, ,,는 sway 동역학에 대한 신경회로망의 출력값, 신경회로망의 잔차(residual term) 바운드 추정값, 가상 제어 입력의 도함수임을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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제 8항에 있어서,상기 제9단계에서 surge 구동력에 대한 제어 입력 와 yaw 구동력에 대한 제어 입력 은 으로 산정하며, 및 은 누스바움 타입 함수(Nussbaum type function)이고, 및 는 각각 surge 동역학 및 yaw 동역학에 대한 신경회로망의 출력값이고, 접근각을 적용한 기수방위 오차이고, 및 는 각각 surge 속도 오차 및 yaw 속도 오차이고, 및 는 각각 surge 동역학 가상 제어 입력의 도함수 및 yaw 동역학 가상 제어 입력의 도함수이고, 및 는 각각 surge 동역학 및 yaw 동역학에 대한 신경회로망의 잔차(residual term) 바운드 추정값임을 특징으로 하는 과소작동기를 갖는 자율무인 이동체의 신경회로망 기반 결함포용 컨트롤 방법
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