신경망을 이용한 선박용 자동조타장치의 제어시스템 설계 (II)

Design of Neural-Network Based Autopilot Control System(II)

본 논문에서는 신경망을 이용한 선박자동조타장치의 개발에 관한 연구결과를 소개한다. 앞의 논문에서 소개된 Back-Propagation 알고리즘을 이용하여 선박의 자동운항을 위한 자동제어방법을 개발하였으며 그 결과 기준모델추구신경망제어기와 순간최적제어기를 설계하였다. 기준모델추구신경망제어기는 선수각과 선수각속도가 주어진 기준모델을 추구하도록 타각을 제어하도록 하였으며, 순간최적제어기는 현 상태에서 다음상태로의 천이를 최적화하도록 하였다. 신경망에 근거한 이들 제어기법을 간단한 선박조종수치모델에 적용한 결과 그 효용성을 확인할 수 있었다.

This paper is concerned with the design of neural-network based autopilot control system. The back-propagation neural network introduced in the previous paper by authors is applied to the autopilot control system. As a result, two neural-network controllers are developed, which are the model reference adaptive neural controller and the instantaneous optimal neural controller. The model reference adaptive neural controller is the control technique that the heading angle and angular velocity are controlled by the rudder angle to follow the output of the reference model. The instantaneous optimal neural controller optimizes the transition from one state to the next state. These control techniques are applied to a simple ship maneuvering model and their effectiveness is proved by numerical examples.