RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 최적 상태 피드백 제어

Optimal State Feedback Control of Container Crane Using RCGA Technique

항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데， 이는 제어기 설계가 용이하고， 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉， 설수코딩 유전알고리즘올 이용하여 상태 피드벡 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다. 컴퓨터 시율레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

The container crane is one of the most important equipments at container terminal. If its working time in cycle could be reduced then container terminal efficiency and service level can be increased So there are many efforts to reduce working time of container cranes. It means how to design the controller with good performance which has small overshoot and swing motion of container crane. We, in this paper, present a state feedback controller based on LQ theory incorporating a RCGA which means real-coded genetic algorithm RCGA can search state feedback gains under given objective function. A set of simulation works are carried out in order to prove the control effectiveness of the proposed methods.