Journal of Navigation and Port Research (한국항해항만학회지)

Korean Institute of Navigation and Port Research (한국항해항만학회)
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Robust Controller Design of Container Cranes for Improving the Stevedoring Efficiency in Port

항만효율향상을 위한 컨테이너 크레인의 강인한 제어기 설계

  • 이영재 (대우자동차 영업부 대동영업소) ;
  • 이윤형 (한국해양대학교 대학원) ;
  • 소명옥 (한국해양대학교 선박전자기계공학부)
  • Published : 2007.08.31
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Abstract

In this paper we present an interpolation-LQ control technique which tunes continuously the controller gain by interpolating the gains of sub-LQ controllers. The proposed controller design technique is applied to the container crane system for simulations. Several cases of simulations are carried out in order to prove the control effectiveness and robustness. The simulation results of the proposed controller are compared with those of LQ controllers. The results showed better control performance than those of LQ controllers.

비선형 시스템의 제어를 위해서 일반적으로 사용하는 하나의 동작점에서 얻은 선형모델에 기초한 제어기는 여러 가지 선형제어기법을 응용할 수 있다는 장점이 있지만 파라미터 변동에 대해 적절히 대처하지 못하는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 제어대상의 시스템 파라미터가 변동하는 경우에도 제어기가 적응적으로 작동하기 위한 방법으로 보간-LQ 제어기법을 제안한다. 보간-LQ 제어기는 다수개의 서브-LQ 제어기를 설계하고, 이들의 이득을 다시 보간하는 방법을 사용하기 때문에 파라미터 변동에 따라 제어기의 이득이 지속적으로 조정되는 제어기이다. 제안한 방법은 파라미터 변동이 존재하는 컨테이너 크레인 시스템에 적용하여 유효성을 살펴본다.

Keywords

References

  1. 신선근(2000), "하역효율 향상을 위한 컨테이너 크레인의 제어기 설계", 한국박용기관학회지, Vol. 24, No.4, pp.502- 508.
  2. 손정기, 최재준, 소명옥, 남택근, 권순재(2002), "LQ 제어기법을 이용한 컨테이너 크레인의 제어기 설계", 한국박용기관학회지, Vol. 26, No.5, pp. 544-553.
  3. 윤지섭(1995), "무진동 크레인의 구현을 위한 여러 가지 제어방식의 비교 연구", 대한기계학회논문집, Vol. 19, No. 9, pp. 2399-2411.
  4. 소명옥, 유희한, 박재식, 남택근, 최재준, 이병찬(2003), "퍼지제어 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 제어기 설계", 한국박용기관학회지, Vol. 27, No.6, pp. 759-766.
  5. 최재준, 소명옥(2001), "퍼지-LQ 제어 기법을 이용한 강인한 제어시스템의 설계", 한국박용기관학회지, Vol. 25, No. 3, pp. 623-630.
  6. 홍금식, 손성철, 이만형(1997), "컨테이너 크레인의 흔들림제어 (Part I): 모델링, 제어전략, 기준선도를 통한 오차 피드백 제어", 제어.자동화.시스템공학 논문지, Vol. 3, No.1, pp. 23-31.
  7. Sagara, S. and Ohkawa, F.(1990), "Adaptive control for cranes", 日本機械學會論集(C編), No. 89-0593 B, pp. 150- 154
  8. Shirai, J., Hirasawa, H., Fujiwara, K., Noritsugu, T., Wada, T., Takehara, T., Fujiwara, K., and Kiuchi, H.(1993), "コンテナクレ-ンの振れ止め制細技術の實用化", 日本機械學會論文集, 59卷(C編) 561號, pp.1443-1447.