Laguerre Polynomial을 이용한 저수지군의 최적제어

Optimal Control of Multireservoirs Using Discrete Laguerre Polynomials

저수지군을 최적으로 운영하려고 할때 일반적으로 동적계획법을 이용하는데 저수지 수의 증가와 변수의 이산화에 따라 계산 용량이 지수적으로 팽창하는 결점을 내포하고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 저수지 시스템 변수가 LP(Laguerre Polynomial)로 표현된 새로운 모형 개발을 시도하였다. 새로운 계획모형은 QP(Quadratic Programming) 형태이다. 이 모형의 해는 확장 라그란지안 곱수 방법(Augmented Lagrangian Multiplier Method)의 비선형계획법에 의해서 QP해를 구하였다. 그 결과 저수 수준은 기존의 결과보다 높게 유지하려는 경향을 보였으며, 평가된 편익 값은 다른 방법들과 비슷한 값이었다.

Traditionally, a dynamic programming(DP) technique has been used to the multireservoir control system. The algorithm has inherent problem to increase computational requirements exponentially due to discretization of variables and expanding the dimension of the system. To solve this problem, this paper describes transforming the optimal control system into a quadratic programming(QP), using Laguerre polynomials(LP) and its properties. The objective function of the proposed QP is independent of time variable. The solution of the QP is obtained by nonlinear programming(NLP) using augmented Lagrangian multiplier method. The numerical experiment shows that the water level of reservoirs is higher than Lee's and the evaluated benefit value is about the same as other researcher's.