• 전기학회논문지
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• 제62권5호
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• pp.705-711
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• 2013

In this paper, we introduce an design of multi-output fuzzy neural networks based on Interval Type-2 fuzzy set. The proposed Interval Type-2 fuzzy set-based fuzzy neural networks with multi-output (IT2FS-based FNNm) comprise the network structure generated by dividing the input space individually. The premise part of the fuzzy rules of the network reflects the individuality of the division space for the entire input space and the consequent part of the fuzzy rules expresses three types of polynomial functions with interval sets such as constant, linear, and modified quadratic inference for pattern recognition. The learning of fuzzy neural networks is realized by adjusting connections of the neurons in the consequent part of the fuzzy rules, and it follows a back-propagation algorithm. In addition, in order to optimize the network, the parameters of the network such as apexes of membership functions, uncertainty factor, learning rate and momentum coefficient were automatically optimized by using real-coded genetic algorithm. The proposed model is evaluated with the use of numerical experimentation.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권5호
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• pp.612-620
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• 2006

This paper proposes an optimal trajectory generation method for biped robots for walking up-and-down stairs using a Real-Coded Genetic Algorithm (RCGA). The RCGA is most effective in minimizing the total consumption energy of a multi-dof biped robot. Each joint angle trajectory is defined as a 4-th order polynomial of which the coefficients are chromosomes or design variables to approximate the walking gait. Constraints are divided into equalities and inequalities. First, equality constraints consist of initial conditions and repeatability conditions with respect to each joint angle and angular velocity at the start and end of a stride period. Next, inequality constraints include collision prevention conditions of a swing leg, singular prevention conditions, and stability conditions. The effectiveness of the proposed optimal trajectory is shown in computer simulations with a 6-dof biped robot model that consists of seven links in the sagittal plane. The optimal trajectory is more efficient than that generated by the Modified Gravity-Compensated Inverted Pendulum Mode (MGCIPM). And various trajectories generated by the proposed GA method are analyzed from the viewpoint of the consumption energy: walking on even ground, ascending stairs, and descending stairs.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.37-48
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• 2004

본 연구에서는 사질토의 취성적 응력-변형률 관계와 전단시 체적팽창을 고려할 수 있는 구성모델에 대한 연구를 수행하였다. 제안된 모델은 일반등방경화규칙에 의거한 비등방 경화규칙을 적용하였으며, 미소변형에서 대변형에 이르는 전체변형률 영역의 거동을 모델할 수 있도록 적합한 경화함수를 이용하였다. 항복면의 형태는 응력공간에서 원통형으로 나타나는 단순한 형태로 실용적으로 적용하기 편리하도록 하였다. 또한 유동규칙을 단순화하여 소성 체적 변형률을 팽창률을 이용하여 정의하였다. 이로 인하여 사질토에서 나타나는 전단시 팽창을 모델하는 것이 가능하였다. 또한 가상적인 첨두응력비를 정의하여 취성적 응력-변형률 관계를 모델하는 것이 가능하였다. 이 때 제안된 모델의 계수를 체계적으로 결정하기 위하여 실수형 유전자 알고리즘이 적용된 최적화 기법이 적용되었다. 이를 통하여 구성 모델에 필요한 계수를 결정할 수 있었다. 제안된 모델을 검증하기 위하여 풍화토시료에 대한 $K_0$ 압밀 삼축시험을 수행하였다. 이러한 시험결과를 제안된 모델과 비교한 결과 $K_0$ 압밀 시험에서 나타나는 취성적 응력-변형률 관계 및 체적의 팽창과 같은 실제 유효응력 거동을 합리적으로 모델하는 것이 가능하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.115-122
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• 2005

본 연구에서는 토사사면의 안전율을 산정하고 최소임계단면을 탐색하기 위하여 개별요소법과 유전자 알고리즘으로 조합된 새로운 해석방법이 제안되었다. 안전율 산정시, 한계평형법에 근거한 통상적인 사면안정 해석법들은 전체적인 힘평형을 만족하지 못하기 때문에 절편간에 작용하는 힘의 경사와 위치에 대한 가정이 불가피하다. 개별요소법에 근거하여 개발된 사면안정해석법은 힘과 변위간의 적합조건을 만족할 수 있다. 또한 제안된 해석기법에서는 최소임계 단면을 탐색하기 위하여 실수형 유전자 알고리즘이 적용되었다. 이 방법은 지역해에 쉽게 수렴하는 간편한 최적화기 법보다 안정적으로 전역해를 탐색할 수 있다 제안된 해석기법의 적용성을 검토하기 위하여 예제해석이 수행되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권6호
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• pp.696-703
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• 2003

A photovoltaic power generation system is an infinite and clean energy system. Recently. because of the realization of high efficiency and low cost PV modules, the studies on the PV system have extensively increased. In this paper. we present an online scheme for parameter estimation of solar cell, based on the model adjustment technique and a real-coded genetic algorithm(RCGA). The ideal diode model and the diode model with series and shunt resistors are used to estimate their parameters, Simulation works using field data in the form of a V-I characteristic curve are carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권2호
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• pp.336-342
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• 2008

Simple tuning methods of PI, PD and PID controller are proposed for an integrating process with time delay. This is based on matching the coefficients of corresponding powers of s in the numerator and that in the denominator of the closed-loop transfer function. For set-point tracking problem, the derived controller is found to be a PD controller which is shown by Lee's tuning rule based on minimizing the performance indexes (ISE, IAE, ITAE) using a real-coded genetic algorithm. A method can be also proposed PI, PID controllers according to tuning parameter lambda $({\lambda})$ similar to IMC method. Simulation example is given to illustrate the set-point tracking and disturbance rejection performance of the proposed method.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권4호
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• pp.624-629
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• 2008

This paper presents a scheme for designing a state observer for container cranes. If the system is completely observable with a given set of outputs, then it is possible to determine the states that are not directly measured. We consider the reduced-order states observer with only trolley position detection and with trolley position and container angle detection. The gain matrix of the each state observer is adjusted using a RCGAs. A set of simulation works is carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권2호
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• pp.192-198
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• 2013

본 논문은 2축 구조를 가진 안정화 지향성 Pan-Tilt 시스템을 개발하기 위한 기초연구로서 2축 Pan-Tilt와 Pan-Tilt 구동 하드웨어 보드를 제작하고 표적 추적을 위한 제어기를 설계하는 내용이다. Pan-Tilt 시스템을 6 자유도 선박운동 시뮬레이터에 탑재하여 테스트 환경을 구축하고 RCGA를 이용하여 Pan-Tilt의 모델 매개변수를 추정한 다음, 추정된 모델과 RCGA에 기초하여 시뮬레이션과 실험을 수행함으로써 2 자유도 PID 제어기 동조의 유효성을 검토한다.

• 수산해양기술연구
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• 제59권2호
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• pp.145-154
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• 2023

In this study, to control the heading angle of a ship, which is constantly subjected to various internal and external disturbances during the voyage, an LADRC (linear active disturbance rejection control) design that focuses more on improving the disturbance removal performance was proposed. The speed rate of change of the ship's heading angle due to the turn of the rudder angle was selected as a significant factor, and the nonlinear model of the ship's maneuvering equation, including the steering gear, was treated as a total disturbance. It is the similar process with an LADRC design for the first-order transfer function model. At this time, the gains of the controller included in LADRC and the gains of the extended state observer were tuned to RCGAs (real-coded genetic algorithms) to minimize the integral time-weighted absolute error as an evaluation function. The simulation was performed by applying the proposed GA-LADRC controller to the heading angle control of the Mariner class vessel. In particular, it was confirmed that the proposed controller satisfactorily maintains and follows the set course even when the disturbances such as nonlinearity, modelling error, uncertainty and noise of the measurement sensor are considered.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.64-74
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• 2004

SCP공법(Sand Compaction Pile Method)은 안벽구조물 하부 지반이 연약할 경우에 압밀침하 속도를 증가시키고, 침하를 감소시키며, 지지력을 증가시키기 위하여 널리 적용되어 왔다. 연약지반에 타설 된 모래말뚝과 주변 연약지반으로 구성된 SCP 개량지반 상부에 상부 캐이슨과 상치구조물이 설치됨에 따라, SCP 복합지반에서는 모래말뚝에 의한 즉시침하와 함께 주변 점토지반의 압밀침하가 복합적으로 유발하게 된다. 본 연구에서는 SCP 복합지반에 대한 기존의 탄성침하 및 압밀이론에 근거하여 침하 예측기법을 제안하였다. 제안된 침하모델의 모델정수값들의 산정하기 위하여 유전자 알고리즘에 근거한 역해석 기법을 적용하여 최적화 과정을 수행하였다. 국내 SCP 복합지반에 대한 예제해석을 수행하여 제안된 침하예측기법의 적용성을 검토하였다.