• 한국통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1376-1385
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• 1993

본 연구에서는 고속운전 및 빈번한 부하의 변동에 대해서도 효과적인 과도응답 및 정상상태 응답특성을 갖도록 조작키(actuator)의 동특성방정식을 유도하여 매니퓰레이터의 동특성방정식과 결합시켜 2차 미분방정식으로 표현되는 새로운 매니퓰레이터의 모델 시스템 알고리즘을 제안하였다. 또한 비선형 궤환과 선형화 기법을 적용하여 변수들이 상호간에 심하게 결합되어 있는 시변 비선형 등특성모델을 감결합된 선형모델로 변환한다. 이럴 경구 모델의 제어기 구성시 시스템의 안정성을 얻기 위하여 극 재배치 법을 적용하였으며, 또한 경로오차를 최소화 시켜주기 위하여 오차방정식에 대한 최적제어를 적용하였다. 제안한 알고리즘을 조작키가 포함된 3관절 로보트 메니퓰레이터에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션한 결과 만족할만한 결과를 얻었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.812-818
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• 2001

This paper proposes an optimum design method of structural and control systems, taking a 2-D truss structure as an example. The structure is supposed to be subjected to initial static loads and disturbances. For the structure, a FEM model is formed, and using modal transformation, the equation of motion is transformed into that of modal coordinates in order to reduce the D.O.F. of the FEM model. The structure is controlled by an output feedback $H^$\infty$$ controller to suppress the effect of the disturbances. The design variables of the simultaneous optimal design of control-structure systems are the cross sectional areas of truss members. The structural objective function is the structural weight. The control objective function is the $H^$\infty$$ norm, that is, the performance index of control. The second structural objective function is the energy of the response related to the initial state, which is derived from the time integration of the quadratic form of the state in the closed-loop system. In a numerical example, simulations have been carried out. Through the consideration of structural weight and $H^$\infty$$ norm, an advantage of the simultaneous optimum design of structural and control systems is shown. Moreover, while the optimized performance index of control is almost kept, we can acquire better design of structural strength.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.379-385
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• 2008

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

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.37-46
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• 2001

본 연구에서는 부분적으로 정상상태 확률과정으로 모델링할 수 있는 가진입력에 대하여 확률적으로 정의된 구조물의 최대응답에 대한 구속조건을 만족시키면서 제어력을 최소화 할 수 있는 최적설계 방법을 제안한다. 최적화 과정에서 안정성의 확보를 위해 제어기를 전상태 피드백 LQR제어기의 형태로 한정하였으며 가중치 행렬을 설계변수로 하고 Riccati 행렬을 매개변수로 하여 목적함수와 구속조건 함수 및 그 기울기를 계산한다. 제안된 방법을 통해 설계된 전상태 피드백 LQR제어기는 목표 응답성능을 만족시킬 수 있었고 이에 필요한 최대 제어력을 확률적으로 정량화하여 제어금기의 제작에 유용한 자료가 될 수 있도록 하였다. 상태변수 추정을 위해 독립적으로 설계된 Kalman 필터와 최적화된 LQR 제어기가 결합된 LQG 제어기 및 그 차수를 축소시킨 제어기는 모두 큰 성능의 저하가 없었으며 따라서 제안된 설계방법을 이용하여 구조물의 최대응답에 관한 구속조건을 만족시키는 출력 피드백 제어기 설계가 충분히 가능함을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권6호
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• pp.515-521
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• 2007

컨테이너 화물의 복합운송시스템 중에서 체화현상은 항만에서 가장 심각하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 해상과 육상의 경계선에서 체선체화 문제를 발생시키는 컨테이너 크레인의 직업효율을 향상시키는 방법을 생각할 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 가능한 범위에서 트롤리를 목표지점까지 빠르게 이동시키는 동시에 목표위치에서의 흔들림도 짧은 시간 내에 제어하는 문제를 다루고 있다. 제어 전략으로 설계된 구간에서 최적의 성능과 강인성이 보장되는 LQ 제어와 제약조건에서 최적화가 가능한 실수코딩 유전알고리즘을 결합한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 제어기가 설정한 설계사양을 완벽하게 만족하는 것을 보임으로 그 유효성을 증명한다.

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