주기적 전환 시스템의 H∞ 성능 분석 및 롤투롤 제조 제어 적용

초록

본 논문은 주기적 전환 구조를 갖지만 전환 시점에 불확실성이 존재하는 거의 주기적(piecewise linear) 시스템(APPLS)의 H∞ 성능을 체계적으로 분석하고, 이를 기반으로 실시간 제어에 적용 가능한 H∞ 컨트롤러 설계 알고리즘을 제시한다. 제안 방법은 롤투롤(R2R) 건식 전이 공정에 적용되어, 기존의 불확실성을 무시한 H∞ 설계보다 훨씬 낮은 보수성과 향상된 잡음 억제 효과를 실험적으로 입증한다.

상세 분석

본 연구는 먼저 기존의 주기적 조각선형 시스템(PPLS)과 달리 전환 구간의 체류시간(dwell‑time)이 일정 범위 내에서 변동하는 거의 주기적 시스템(APPLS)을 수학적으로 모델링한다. 각 모드 i( i=1,…,S )는 선형 상태공식 ẋ(t)=A_i x(t)+B_i u(t)+E_i w(t) 로 표현되며, 불확실성은 ΔA_i, ΔB_i 형태의 가중치 행렬 W_i·Δ_i(t) 로 추가된다. 전환 시점은 구간