• 제목/요약/키워드: Real coded genetic algorithm

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RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 T-S 퍼지 모델링 (T-S Fuzzy Modeling for Container Cranes Using a RCGA Technique)

  • 이윤형;유희한;정병건;소명옥;진강규;오세준
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.697-703
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    • 2007
  • 비선형성이 강한 컨테이너 크레인은 작업 시에 호이스트 와이어로프의 길이와 화물의 질량 변화로 인해 더욱 복잡한 동역학적 특성을 나타낸다. 이 같은 복잡한 비선형시스템을 다루기 위해 퍼지로직이 종종 사용되는데, 특히 각 퍼지 규칙의 결론부를 상태 방정식으로 표현하는 T-S 퍼지모델이 대표적인 방법이다. 본 논문에서는 T-S 퍼지모델을 이용하여 호이스트 와이어로프의 길이나, 화물의 질량이 변화하는 환경에서도 컨테이너 크레인의 동특성을 표현할 수 있는 퍼지모델을 얻는 방법을 제안한다. 이때, 퍼지모델의 소속함수 파라미터는 RCGA가 결합된 모델조정기법을 통해 최적으로 조정된다. 이렇게 구현한 퍼지모델과 컨테이너 크레인 비선형시스템의 개루프 응답을 비교하여 그 유효성을 확인한다.

Assessment of the crest cracks of the Pubugou rockfill dam based on parameters back analysis

  • Zhou, Wei;Li, Shao-Lin;Ma, Gang;Chang, Xiao-Lin;Cheng, Yong-Gang;Ma, Xing
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제11권4호
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    • pp.571-585
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    • 2016
  • The crest of the Pubugou central core rockfill dam (CCRD) cracked in the first and second impounding periods. To evaluate the safety of the Pubugou CCRD, an inversion analysis of the constitutive model parameters for rockfill materials is performed based on the in situ deformation monitoring data. The aim of this work is to truly reflect the deformation state of the Pubugou CCRD and determine the causes of the dam crest cracks. A novel real-coded genetic algorithm based upon the differences in gene fragments (DGFX) is proposed. It is used in combination with the radial based function neural network (RBFNN) to perform the parameters back analysis. The simulated settlements show good agreements with the monitoring data, illustrating that the back analysis is reasonable and accurate. Furthermore, the deformation gradient of the dam crest has been analysed. The dam crest has a great possibility of cracking due to the uncoordinated deformation, which agrees well with the field investigation. The deformation gradient decreases to the value lower than the critical one and reaches a stable state after the second full reservoir.

실수코딩유전알고리즘을 이용한 하역생산성 향상용 컨테이너 크레인의 안정화 제어기 설계 (Stabilization Controller Design of a Container Crane for High Productivity in Cargo Handling Using a RCGA)

  • 이수룡;안종갑;최재준;손정기;이윤형;소명옥
    • 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.

선박의 추진에너지를 고려한 PID형 자동조타기 설계 (Design of a PID-type Autopilot Concerned with Propulsive Energy of Ship)

  • 안종갑;이창호;이윤형;최재준;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.437-442
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    • 2009
  • 대양 항행하는 거의 모든 선박에서 항해사를 지원하기 위해 선박의 회두각 유지 및 변침을 목적으로 사용되는 일반적인 자동조타기는 대부분 PID형 제어기가 장착되어 있다. 선박 자동조타기의 제어기 계수는 운항 경제성 관점에서 선박의 추진 에너지 손실량(연료소비량)으로써 평가해야 한다. 본 논문에서는 선박 자동조타기의 정량적인 평가함수를 바탕으로 추진 에너지 손실량이 최소가 되도록 자동조타기의 제어이득을 구하고자 한다. 이 때 제약조건, 즉 설계사양을 고려한 RCGA를 이용하여 제어이득의 탐색을 실시하고, 시뮬레이션을 통해 제안한 방법을 검증한다.

설계사양을 고려한 컨테이너 크레인의 RCGA기반 상태 관측기 설계 (RCGA-Based States Observer Design of Container Crane concerned with Design Specification)

  • 이수룡;안종갑;이윤형;손정기;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.851-856
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    • 2008
  • 대규모 컨테이너항만의 건설과 함께 컨테이너 크레인의 생산성 향상으로 선박 체항시간을 단축시켜 항만의 서비스 수준을 높이려는 노력이 가속화되고 있다. 컨테이너 크레인 시스템에 가해지는 입력에 대하여 바람직한 성능을 보이도록 설계사양을 고려한 상태 퍼드백 제어시스템을 사용한다. 컨테이너 크레인에서 측정이 까다롭거나 측정 잡음이 클 것으로 예상되는 상태 변수를 추정하는 방법으로 상태 관측기를 설계하고자 한다. 기존의 연구에서는 상태 피드백 제어시스템의 피드백 이득행렬과 상태 관측기 이득행렬을 분리하여 구하였다. 그러나 본 연구에서는 피드백 이득행렬과 상태 관측기 이득행렬을 선정함에 있어 최근 강인한 탐색법으로 많이 사용되는 REGAs를 사용해 설계사양을 만족하도록 동시에 구하고자 한다.

컨테이너 크레인을 위한 모델기반 퍼지제어기 설계 (Design of a Model-Based Fuzzy Controller for Container Cranes)

  • 이수룡;이윤형;안종갑;손정기;최재준;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.459-464
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    • 2008
  • 본 논문은 파라미터 변화나 외란이 존재하는 환경에서 컨테이너 크레인의 트롤리 위치와 컨테이너의 흔들림을 효과적으로 제어할 수 있는 모델기반 퍼지제어기를 제안한다. 이를 위해 우선 파라미터 변화에 대응할 수 있는 모델링 기법인 T-S 퍼지모델을 구현하고, 소속함수의 파라미터를 실수코딩 유전알고리즘(RCGA)으로 조정하는 문제를 다룬다. 다음으로 퍼지모델의 각 서브시스템에 대해 LQ 제어기 법을 사용하여 서브제어기를 설계하고, 이렇게 설계된 서브제어기를 ROGA로 조정된 퍼지모델의 소속함수로 퍼지결합하여 제안하는 모델기반 퍼지제어기를 구성한다. 시뮬레이션을 통해 RCGA로 조정된 소속함수를 사용하는 퍼지모델은 컨테이너 크레인의 비선형 모델의 출력에 잘 추종하였고, 모델기반 퍼지제어기도 파라미터 변화와 외란이 존재하는 환경에서 강인한 제어를 수행하고 있음을 확인하였다.