RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 T-S 퍼지 모델링

Abstract

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. In this paper, we focuses on the development of Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy modeling in a nonlinear container crane system. A T-S fuzzy model is characterized by fuzzy "if-then" rules which represent the locally input-output relationship whose consequence part is described by a state space equation as subsystem. The T-S fuzzy model in container cranes first obtains a few number of linear models according to operation conditions and blends these conditions using fuzzy membership functions. Parameters of the membership functions are adjusted by a RCGA to have same dynamic characteristics with nonlinear system of a container crane. Simulations are given to illustrate the performance of T-S fuzzy model.