During the operation of crane system in container yard, it is necessary to control the crane trolley position so that the swing of the hanging container is minimized. Recently an automatic control system with high speed and rapid transportation is required. Therefore, we designed a controller to control the crane system with disturbances. In this paper, Ive present the neural network two degree of freedom PID controller to control the swing motion and trolley position. Then we executed the computer simulation to verify the performance of the proposed controller and compared the performance of the neural network PID controller with our proposed controller in terms of the rope swing and the precision of position control . Computer simulation results show that the proposed controller has better performances than neural network PID with disturbances.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제2권4호
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pp.435-449
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2004
In this paper, a novel anti-sway control system that uses an inclinometer as a sway sensor is investigated. The inclinometer, when compared with a vision system, is very cheap, durable, and easy to maintain, while providing almost the same performance. A number of observers to estimate the angular velocity of the load and the trolley velocity are presented. A state feedback controller with an integrator is designed. After a time-scale analysis, a 1/4-size pilot crane of a rail-mounted quayside crane was constructed. The performance of the proposed control system was verified with a real rubber-tired gantry crane at a container terminal as well as with the constructed pilot crane. Experimental results are provided.
Input shaping has been a very effective control method for reducing payload swing in industrial bridge and gantry cranes. However, conventional input shapers often degrade performance when applied to tower cranes because of the nonlinear coupled dynamics between rotational and radial motions in tower cranes. To alleviate this problem, a new input shaper for tower cranes is developed by means of dynamic modeling, analysis and optimization. This work investigates the tower crane dynamics along with parameters of the tower crane varied. A performance index for input shaper design is proposed so as to reduce the coupled residual vibration of a tower crane using only rotational motion of tower crane. The proposed new input shaper is verified to be effective through simulations and experiments.
호흡연동 래피드아크 치료는 무건운 하중의 선형가속기 갠트리의 회전과 정지의 반복과정에서 갠트리 회전 재시작점의 오차와 다엽조리개의 정확한 움직임 및 갠트리 속도와 같은 래피드아크의 선량정확도를 결정하는 요소들의 오차 가능성으로 인한 선량 오류가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 갠트리의 회전과 정지의 반복적인 동작이 호흡연동 래피드아크 치료의 정확도에 어떠한 영향을 끼치는 지 치료 시 총 회전과 정지 동작 수를 결정하는 빔조사 구간 길이의 변화를 통해 분석하였다. 총 10명의 간암 환자를 대상으로 래피드아크 치료계획을 수립하였고, RPM 호흡연동 장치와 정확한 빔조사 구간 길이를 설정하기 위해 동적 팬텀을 사용하였다. 각 래피드아크 치료계획 당 EPID를 사용한 portal dosimetry delivery quality assurance (DQA) 계획과 이차원 다이오드 검출기배열장치인 MapCHECK2를 사용한 DQA 계획을 수립하여 호흡연동 방사선 치료과정에서 누적된 선량분포의 정확도를 분석하였다. 모든 환자의 호흡주기는 4초로 설정하였고, 수립한 DQA 계획들을 호흡연동 없이 연속적으로 조사하는 것과, 1초의 빔조사 구간과 2초의 빔조사 구간, 총 3가지의 경우에 대해 실제 방사선량 측정과 감마평가를 통해 선량의 정확도를 분석하였다. Portal dosimetry DQA 경우 평균 감마평가의 합격률은 호흡연동 없이 연속적일 때 $98.72{\pm}0.82%$ 였고, 1초의 빔조사 구간의 경우 $94.91{\pm}1.64%$, 2초의 빔조사 구간의 경우 $98.23{\pm}0.97%$이었다. MapCHECK2 DQA경우 평균 감마평가의 합격률은 호흡연동 없이 연속적일 때 $97.80{\pm}0.91%$였고, 1초의 빔조사 구간의 경우 $95.38{\pm}1.31%$, 2초의 빔조사 구간의 경우 $97.50{\pm}0.96%$였다. 본 연구 결과를 통해 빔조사 구간의 길이가 증가하여 갠트리 정지 동작 수가 감소할수록 호흡연동 래피드아크의 선량 정확도가 증가함을 확인할 수 있었으며, 이러한 특성을 호흡연동 방사선치료 대상 환자의 선정 및 호흡방식에 대한 교육과정에 고려되어야 할 것으로 판단되었다.
호흡연동방사선치료(respiratory-gated radiation therapy)법을 적용한 세기조절방사선치료(intensity-modulated radiation therapy, IMRT) 시 환자의 호흡에 의한 장기 움직임 크기에 따른 계산된 선량분포와 측정된 선량분포의 차이를 분석하고자 한다. 치료를 완료한 폐암과 간암 환자 4명을 선택하였다. 한 환자당 5개의 조사면 총 20개의 조사면을 갠트리 각도를 모두 $0^{\circ}$로 변경하여 치료계획시스템(Eclipse Ver. 8.1, Varian Medical Systems, Inc., USA)으로 다시 계산하였다. 치료계획과 동일한 조건으로 각 IMRT 조사면을 2차원 이온전리함배열(MatriXX, IBA Dosimetry, Germany)을 자체 제작한 호흡모 플랫폼(respiratory simulating platform)위에 놓고 0, 1.0, 2.0, 및 3.0 cm 씩 호흡 움직임을 모사하여 일반적으로 치료에 사용되는 연동창 범위인 30~70% 위상을 선택하여 호흡연동방사선치료법으로 조사하여 선량분포를 측하였다. 계산된 선량분포와 측정된 선량분포의 2차원적 비교를 위해 소프트웨어(Omni-pro I'mRT, IBA Dosimetry, Germany)를 이용하여 3 mm/3%의 기준으로 감마 지표(gamma index)로 비교하였다. 움직임이 없을 때 감마 지표의 합격률이 평균 98.63% 였으며, 움직임을 1.0, 2.0, 3.0 cm으로 모사할 경우 합격률이 각각 평균 98.59%, 97.82%, 95.84%로 낮아졌다. 따라서 실제 환자에 대해 호흡연동방사선치료법을 적용한 세기조절방사선치료 시 병소의 움직임이 2 cm가 넘을 경우 ITV (internal target volume) 여유분을 크게 설정하거나 연동창을 좁게 선택하여야한다.
T his paper presents the lateral and longitudinal control algorithm for the driving of a 4WS AGV(Automated Guided Vehicle). The control law to the lateral and longitudinal control of the AGV includes adaptive agin tuning ability, that is the controller gain of the gravity compensated PD controller can be changed on a real-time. The gain tuning law is derived from the Lyapunov direct method using the output error of the reference model and the actual model, And to show the performance of the presented lateral and longitudinal control algorithm, we simulate toe nonlinear AGV equations of the motion by deriving the Newton-Euler Method, The read path is from quay yard area to docking position in loading yard area. The quay yard area is where the quay crane loads the container to the AGV and the docking position is where the container is transferred to the gantry crane. The road types are constructed in a straight line and J-turn. When driving the straight line, the driving velocity is 6㎧ and the J-turn is 3㎧.
A Mobile Harbor is a new transportation platform which can load and unload has containers to and from very large container ships on the sea. Currently designed Mobile Harbor a catamaran type which is equipped with precisely controlled gantry crane on the deck, and can transport 250 TEUs at a time. Loading and unloading works by crane require very small motion of Mobile Harbor in waves, because it may be operated outside of harbors. In this project, applicability of both tuned-type anti-rolling tank and maglev-type active mass driver is studied as anti-rolling systems.
Take-out robots used for handling of the plastic parts manufactured with the injection mold are usually the gantry type that consists of long and thin links, The performance of the take-out robot is determined by the speed of the motion and the positioning accuracy to grab the part out of the mold, As the speed of the robot increases the flexure in the links of the take-out robot becomes more significant and it results in more residual vibration, The residual vibration deteriorates the positioning accuracy and compels the operator to slow down the motion of the robot. The typical method to reduce the vibration in the robot requires stiffening the links and/or slowing down the robot, Vibration control could achieve the desired performance without increasing the manufacturing cost or the operation cost that would be incurred otherwise, Considering the point-to-point nature of the task to be performed by the take-out robot the time-delay command (or input) shaping filter approach would be the most effective control method to be adopted among a few available control schemes. In this paper a direct adaptive command shaping filter (ACSF) algorithm has been modified and applied to design the optimal command shaping filters for various configuration of the take-out robot. Optimal filters designed by ACSF algorithm have been implemented on a take-out robot and the effectiveness of the designed filters in terms of vibration suppression has been verified for multiple positions of the robot.
살아있는 마우스 영상화를 목적으로 겐트리 회전형과 평판영상검출기를 기반으로 한 고분해능 마이크로 컴퓨터단층촬영 장치를 개발하였다. 이 장치는 주로, 마이크로 크기 광원사이즈를 갖는 X-선 광원, Csl (TI)과 결합된 평판형 상보성 금속산화 반도체 영상검출기(CMOS), 선형이송 카우치, 위치정보 엔코더와 결합된 겐트리, 그리고 영상데이터 처리를 위한 병렬처리 시스템으로 구성되었다. 본 장치는 겐트리 회전형으로 설계되었는데, 이는 살아있는 마우스를 CT 영상을 얻는데 있어서 마우스 움직임에 기인한 영상결점의 최소화에 유리하고 촬영하는 동안 쥐의 호흡마취시행에 여러 가지 장점을 갖기 때문이다. CT팬텀을 이용하여 개발한 CT장치의 공간해상도, 영상대비도 그리고 영상균일도를 평가하였다. 결과로써, 본 장치의 공간해상도는 MTF 곡선으로부터 10%에 해당하는 약 11.3 cycles/mm을 얻었으며, 마우스에 대한 방사선 피폭선량은 81.5 mGy의 결과를 얻었다. 저대비 영상팬텀을 이용한 영상실험에서 분해가능 최소영상대비차는 약 46 CT였다. $55{\times}55{\times}X100\;{\mu}^3$의 복셀(voxel) 크기에서 영상의 불균일도는 약 70 CT 임을 얻었다. 또한 본 연구에서는 살아있는 마우스의 몸체, 뼈, 그리고 간에 대한 영상 테스트 결과를 제시하였다.
SMT장비는 전자 부품을 흡착하여 PCB상에 정확히 실장 하는 장비이다. 이를 위해서는 중간 위치에 설치된 카메라 앞에서 정지하여 비전 검사를 한 후 실장 위치로 이동한다. 그 이동 경로의 타입은 16가지가 되며, 그 중에서 (sLa-Camera-pLb)경로에 대해 가장 빠른 시간에 실장 할 수 있는 알고리즘을 본 논문에서는 제시한다. 이를 위해서는 카메라 위치에서 정지하지 않고 이동하면서 비전 검사할 때 수많은 궤적 중 어떤 궤적이 가장 빠른 시간에 검사 후 실장 할 수 있는 경로인지를 찾는 알고리즘을 제시한다. 그 결과 카메라 앞에서 정지하여 검사 후 이동하는 방식보다 16%의 시간 단축 효과가 있음을 시뮬레이션을 통해 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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