ℓ₁-최적제어를 이용한 컨테이너 크레인의 운전 = Operation of Container Cranes Using ℓ₁-Optimal Control

국문 초록 (Abstract)

컨테이너 크레인의 제어방법에 관한 기존 연구는 피제어 변수의 최종목표치의 오차를 최소화하는 목적함수를 사용하여 제어계산을 하였기 때문에 계산에서 얻어진 입력은 실제 운전에 적합하지 않은 과도한 변화를 가지게 되었다. 본 연구에서는 컨테이너 크레인의 비선형 모델을 사용하여 4차 Chevyshev 함수로 근사한 제어입력을 계산하는 새로운 제어계산 방법을 제안하였다. 제어 목적식은 편차의 절대치의 합을 최소화하도록 구성하였고 최적화 계산에는 심플렉스 알고리듬을 활용하였다. 본 제안의 제어방법으로 계산된 제어 입력과 출력을 기존의 제어방식으로 계산된 결과와 비교하여 본 제안의 제어방식의 결과가 기존 제어방식에 비해 안정된 컨테이너 크레인 운전성능을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The existing control techniques for the operation of a container crane satisfy the terminal condition of controlled variables, but the outcome of input computation is inadequate for the operation of the crane due to heavy movement of inputs. In this study, a new control technique employing a nonlinear model of the crane is proposed to compute the inputs approximated with the 4th-order Chevyshev function. The control objective of sum of absolute deviations is minimized, and the optimization is conducted with the simplex algorithm. The inputs and outputs computed from the proposed technique were compared with the results of the previous study to show that they give more stable crane operation than the existing control technique.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 크레인의 모델
• 3. 제어방법
• 4. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• 감사
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 "Successive Approximation Method for Non-Linear Optimal Control Problems with Application to a Container Crane problem" 23 : 275-288, 2002

2 "Optimal Control of Container Cranes" 18 : 257-266, 1982

3 "On Global Convergence of an Algorithm for Optimal Control" ac-25 : 1149-1153, 1980

4 "Minimum Deviation Control of a Binary Distillation Column Using Reduced Order Dynamic Matrix" 26 : 501-509, 1993

5 "Minimum Deviation Adaptive Control of a Binary Distillation Column" 27 : 253-256, 1994

6 "A Simplex Method for Function Minimization" 7 : 308-313, 1964