LQR 기반 Inverted Pendulum 시스템 보완 설계
- 자료 유형
- 실제 탐구보고서
- 합격 정보
- DGIST 기초학부
- 활동 유형
- 진로활동
- 교과 과목
- 물리학Ⅰ, 수학Ⅱ, 프로그래밍
- 탐구 키워드
- 전자전기 (전자기유도, 회로이론 등)
2026-05-21
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내용 요약
리액션휠 기반 도립진자 시스템에서 발생한 제어 불안정 문제를 경험적으로 인식하고, 그 원인을 속도 상태벡터 추정 과정의 미분기 노이즈로 가설화함
후진차분 미분기의 이산형태 수식의 수학적 구조를 분석하여, 샘플링 주기 감소 시 고주파 잡음이 증폭되는 메커니즘을 수식으로 검증함. 주파수 응답을 통해 이를 정량적으로 확인함
저역통과필터가 결합된 미분기를 도입하여 고주파 이득을 제한하는 개선 방안을 설계함
실제 엔코더 데이터를 기반으로 Python 시뮬레이션을 수행하여, 기존 후진차분 미분기 대비 각속도 RMS가 유의미하게 감소함을 확인함
제어 파라미터 튜닝이 아닌, 수학적 모델링을 통한 구조적인 설계 개선의 효과를 입증할 수 있었음
탐구 보고서 전문
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