제한 비선형 최적 제어: 대칭 HJB 접근법

해밀턴-자코비-벨만(HJB) 최적화 방정식을 역으로 푸는 개념을 확장하여, 소위 대칭 제한 최적 제어 문제를 소개하고, 이를 사용하여 제약 조건에 따라 최적 제어기가 알려진 다양한 비선형 시스템 클래스를 생성한다. 이를 통해 다양한 제어 기술의 테스트, 검증 및 비교를 위한 체계적인 방법이 수립된다. 제약 조건, 특히 제어 입력 포화(saturation)를 자연스럽고 명시적으로 처리하기 때문에, 모델 예측 제어(MPC)는 비선형 제어 설계에 잠재적으로 강력한 접근법이 된다. 그러나 MPC 최적화에 관련된 비볼록(비convex) 비선형 프로그램(NLP)의 비성과로 인해 해결이 문제를 일으킨다. MPC 기반 제한 제어 계획의 특성을 탐색하고 MPC 구현 시 잠재적인 문제를 지적하기 위해, 도전적인 벤치마크 예제가 생성되고 분석된다. 이후 MPC 기반 제한 기술의 특성이 평가되고 비선형 MPC와 피드백 선형화된 MPC를 적용하여 구현 문제를 탐색한다.