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RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 최적 상태 피드백 제어

Optimal State Feedback Control of Container Crane Using RCGA Technique

  • 이윤형 (한국해양대학교 대학원) ;
  • 유희한 (한국해양대학교 선박전자기계공학부) ;
  • 조권회 (한국해양대학교 기관시스템공학) ;
  • 소명옥 (한국해양대학교 선박전자기계공학부)
  • Lee, Yun-Hyung (Graduate school of National Korea Maritime University) ;
  • Yoo, Heui-Han (Division of Mechatronics engineering, National Korea Maritime University) ;
  • Cho, Kwon-Hae (Division of Marine system engineering, National Korea Maritime University) ;
  • So, Myung-Ok (Division of Mechatronics engineering, National Korea Maritime University)
  • 발행 : 2007.04.30

초록

항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

The container crane is one of the most important equipments at container terminal. If its working time in cycle could be reduced then container terminal efficiency and service level can be increased. So there are many i1forts to reduce working time of container cranes. It means how to design the controller with good performance which has small overshoot and swing motion of container crane. We, in this paper, present a state feedback controller based on LQ theory incorporating a RCGA which means real-coded genetic algorithm RCGA can search state feedback gains under given objective function. A set of simulation works are carried out in order to prove the control effectiveness of the proposed methods.

키워드

참고문헌

  1. 손정기, 최재준, 소명옥, 남택근, 권순재(2002), "LQ 제어 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 제어기 설계", 한국박용 기관학회지, 제26권, 5호, pp 544-553.
  2. 진강규(2004), "유전알고리즘과 그 응용", 교우사
  3. 多美, 金井(1979), "トロリ-の最大速度に注目したクレ-ン の最適運轉法", 計測自動制御學會論文集, 1-6, pp.833-838.
  4. 相良愼, 大川不二夫(1990), "クレーンの最適制御", 日本機械學會論文集(C編), No.56, pp.1443-1447.
  5. Grefenstette, J.J.(1986), "Optimization of Control Parameters for Genetic Algorithms," IEEE Trans.Syst., Man, Cybern., Vol. SMC-16, No.1, pp.122-128. https://doi.org/10.1109/TSMC.1986.289288
  6. Ridout, A.J.(1987), "New Feedback Control System for Overhead Cranes", Electric Energy Conference, Adelaide, pp.135-140.
  7. Sagara, S.and Ohkawa, F.(1990) "Adaptive Control for Cranes", 日本機械學會論文集(C編), No.89, pp.150-154.