• 한국항해항만학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.251-256
• /
• 2005

항만 물류 시스템의 급속한 성장으로 인해 항만의 효율성을 증대하기 위한 자동화 크레인 시스템의 개발이 다양하게 진행 중이다. 자동화크레인은 통신 네트워크를 통하여 각종센서와 액츄에이터를 정밀 제어하게 되는데 이러한 시스템에 장착되는 네트워크 기반 스마트 모 듈은 센서 선호획득 및 필터링 기능, 데이터 연산 및 통신기능이 한 보드상에 구축되어 있어 고장이나 프로토콜이 지원이 다른 모듈을 사용할 경우 모듈 전체를 교체해야 되는 문제점이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 IEEE 1451 기반의 네트워크 독립적인 스마트 모듈을 제안하고 제안한 스마트 모듈의 성능을 평가하여 크레인 시스템에 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.479-485
• /
• 2010

컨테이너의 신속한 이송 및 처리는 작업시간 단축에 의한 비용절감을 의미하므로 항만에서는 가능한 작업효율을 향상시키기 위해 다양한 노력이 추진되고 있다. 1990년대 중반부터 RMGC 및 RTGC 등의 크레인이 개발되어 컨테이너 이송 및 적재를 위한 필수장비로 널리 이용되고 있다. 특히 RTGC는 타이어 구동방식이므로 주행환경에 크게 제약을 받지 않는 장점도 있으나, 타이어 슬립, 타이어에 의한 샤시의 기울어짐 등 설정된 경로를 고정도로 주행해야 하는 목적달성에 장애가 되는 요인도 많아 레일 위를 주행하는 RMGC에 비해 자동화가 용이하지 않다. 이것은 무인 RTGC 시스템 구축을 어렵게 하는 가장 큰 요인이 되어 이와 관련한 기술개발 또한 미비한 수준에 이르고 있다. 따라서 본 논문에서 RTGC의 무인자동화에 있어서 가장 기초단계라고 볼 수 있는 수학적 모델링을 기반으로 한 고정도 주행제어기를 설계하고자 한다. 먼저 제어대상인 RTGC의 주행에 따른 운동특성을 분석하여 모델링을 수행한다. 기본적인 주행성능을 달성하기 위한 주행제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 유용성을 확인하도록 한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2000년도 춘계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Spring Annual Meeting)
• /
• pp.16-21
• /
• 2000

In this paper we design a GA-fuzzy controller for position control and anti-swing at the destination point. Applied genetic algorithm is used to complement the demerit such as the difficulty of the component selection of fuzzy controller namely scaling factor membership function and control rules. lagrange equation is used to represent the motion equation of trolley and load in order to obtain mathematical modelling. Simulation results show that the proposed control technique is superior to a conventional optimal control in destination point moving and modification.

• International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
• /
• 제6권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2003

This paper describes vibration control of a suspended system using wave absorption method. A moving multiple-pendulum system and a moving wire-and-load system are treated. The wire-and-load system is extended to a model crane system that has a motor system to roll up and down the suspended mass like a real crane. The same program with different parameter values controls these three systems. Both numerical simulation and experiment have been conducted, and the present control method has shown to be quite effective.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제24권6호
• /
• pp.53-60
• /
• 2000

In this paper, we design a GA-fuzzy controller for position control and anti-swing at the destination point. A genetic algorithm is used to complement the demerits such as the difficulty of the component selection of the fuzzy controller, namely, scaling factors, membership functions and control rules. Lagrange equation is used to represent the motion equation of trolley and load in order to obtain mathematical modelling. Simulation results show that the proposed control technique is superior to a conventional optimal control in destination point moving and modification.

• 동력기계공학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.17-23
• /
• 2004

A delivery ship is used to handle the cargo with the crane to/from the ships. The ship is inclined in the direction of a cargo which is hung on a crane. In this case, a arc shaped rail should be in the equilibrium state to get good anti rolling performance. In this study, a device and control algorithm are developed to take accurate and quick equilibrium of the rail. The device is composed of a hinged immovable support and two screw jacks. And the control algorithm demands two controllers. One controller is designed such that the screw jack 1 and 2 follow the position reference signal generated by a tilt sensor. The other controller of two degree of freedom is designed to remove the synchronous error occurred between jack 1 and jack 2. The simulation results show that the desirable control performance is achieved.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
• /
• pp.526-529
• /
• 1998

In this paper, we proposed a nonlinear sliding mode controller to regulate the swinging angle of Overhead Crane System. Roughly speaking, the controller is designed to regulate an output(the swing angle) while providing internal stability. It is difficult to apply many of standard nonlinear control design techniques. In contrast to control that use a command generator and possibly a time-varying feedback, our control law is simple autonomous nonlinear controller. We analyze the stability of the closed-loop system using an $L_2$ Sliding surface conditions approach on a nonlinear feedback linearization of the system about the desired periodic orbit. One can easily extend this approach to analyze the robustness of the control system with respect to disturbances and parameter variations.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.247-252
• /
• 2007

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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
• /
• pp.304-306
• /
• 2007

컨테이너 크레인의 수학적 모델 정확도는 모델 내부 파라미터 값의 정확도에 의해 결정되나, 기술적 혹은 환경적인 문제로 내부 파라미터의 정확한 값을 알지 못하는 경우가 빈번히 발생하기도 한다. 이 경우에는 시스템의 입${\cdot}$출력 데이터에 근거하여 모델의 파라미터를 추정해야 하는데, 본 논문에서는 입${\cdot}$출력 데이터와 RCGA가 결합된 모델조정기법을 이용하여 모형 컨테이너 크레인 모델의 파라미터를 추정하는 방법을 보인다. 또한, 이렇게 추정한 모델에 또 다른 RCGA를 적용하여 제어에 필요한 이득행렬을 탐색한다. 제안하는 파라미터 추정법과 제어는 컨테이너 크레인의 모형실험장치에 적용하고, 실험을 실시하여 그 유효성을 검증한다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.50-55
• /
• 2008

In general, the swing motion of the crane is controlled and suppressed by activating the trolley motion. In many papers reported by us, we suggested a new type of anti-sway control system of the crane. In the proposed control system, a small auxiliary mass(moving-mass) is installed on the spreader and the swing motion is controlled by moving the auxiliary mass. The actuator reaction against the auxiliary mass applies inertial control forces to the container in order to reduce the swing motion in the desired manner. Futhermore the measuring systems based on image sensor have been proposed also. To obtain the robustness for our control system, $H_{\infty}$ based control techniques and other approach have been applied to suppress swing motion. As well known, the robust control technologies based on $H_{\infty}$ control need complicated and difficult process. In the result, the obtained closed-loop system becomes to high order system which may give us many difficulties to apply it to the real plants. Therefore, we introduce an easy approach which is based on LQ control theory. In this approach, we introduce the frequency dependent weighting matrices which give the system filters to shape frequency characteristics of the controlled system and guarantee the control performance.