데이터 구동 제어 설계 위한 파라미터 집합 3차원 가시화
PID 제어기와 같은 간단한 제어기도 조정하는 파라미터의 수가 3개가 되면 안정도를 신경 써야 하기 때문에 조정 작업은 쉽지 않다. 조정을 잘하려면 적당한 안정도를 만족하는 파라미터 영역을 도시하는 것이 유효하다. 고정 차수 제어기 설계 문제나 다목적 설계 문제 등 많은 실용적인 문제는 비(非)볼록 최적화 문제가 되어 수치 최적화에 의해 해를 구하는 것이 곤란하다. 이러한 종류의 문제에 파라미터 공간법에 의한 설계법이 유효한 방법의 하나로 알려져 있다.
여기서는 제어 대상의 과도 응답 데이터가 주어질 경우에 수식 모델을 식별하는 것이 아니라 제어기에 포함되는 파라미터 허용 영역의 3차원 공간의 등가면을 2차원 평면에 그리는 방법을 설명한다.
파라미터 공간에 그리는 방법 중의 하나는 PID 제어기에 한정한 파라미터 평면법이다. 이 방법으로는 비반증 영역이 간접적으로만 표현되며, 또한 영역 단면을 나타내므로 평면과 평면의 전환이 필요하게 된다. 이로 인해 비반증 영역을 발견하는데 전문지식이 필요해 3차원 공간에서 형상을 파악하기 어렵다.
다른 하나는 일반 제어기에 3차원 공간의 허용 영역의 등가면을 그릴 수 있는 볼륨 렌더링에 의한 방법이다. 이 방법은 컴퓨터 파워에 기초한 단순한 방법으로, 파라미터 공간의 다수의 격자점에서 최대 감도의 하계를 계산해 그것을 표로 만든다.
이 방법의 장점은 격자점에서의 하계를 계산하는 것은 순문제이므로 제어기가 파라미터가 복잡한 함수라도 문제없이 계산할 수 있어 적용 범위가 넓은 점, 해집합을 양으로 표시할 수 있어 전문지식이 거의 불필요하다는 점, 안정도의 지정값을 바꾼 경우에 등가면의 연속 변형을 실시간으로 할 수 있는 점을 들 수 있다. 단점은 파라미터의 적절한 표시 구간을 부여할 필요가 있는 점, 격자점 개수가 많으므로 계산 시간이 문제가 되는 점, 격자점 간 값은 내부에 삽입되므로 정밀도를 보증할 수 없다는 점을 들 수 있다.
