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저자정보
김민규 (Korea Maritime and Ocean University) 김종화 (Korea Maritime and Ocean University) 최진규 (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology)
저널정보
한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제42권 제1호
발행연도
2018.1
수록면
49 - 57 (9page)
DOI
10.5916/jkosme.2018.42.1.49

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일반적으로 선박이 사용하는 오토파일럿 시스템은 구조가 간단한 PD 제어기를 사용한다. 그러나 PD 제어기는 제어시스템의 응답속도 개선, 오버슈트, 안정화 등에 대한 조정 능력을 가지고 있지만 비선형성이 강한 경우 정상상태 오차가 존재하며 조타각이 큰 경우 오버슈트가 발생하고 조타각의 변화가 심하게 일어나 에너지손실을 야기한다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 속도형 퍼지PID 제어기 오토파일럿 시스템을 적용한다. 그러나 아무리 적응성이 뛰어난 퍼지 PID 제어기를 사용한다 하더라도 선박 외부에서 미지의 외란(해류, 파도, 바람)이 인가된다면 선박에 추가적이 힘과 모멘트가 인가되기 때문에 항로를 벗어나게 된다. 본 논문에서는 미지의 외란으로 인해 발생하는 힘과 모멘트를 보상시켜 주기 위한 Kalman 필터 기반의 퍼지 외란 추정기를 설계하고 추정된 힘과 모멘트를 피드백 시켜 미지의 외란으로 인해 선박에 추가되는 힘과 모멘트를 상쇄시켜주는 제어시스템을 제안한다.
#오토파일럿 #퍼지 PID 제어기 #퍼지 외란 추정기 #Kalman 필터 #Autopilot #Fuzzy PID controller #Fuzzy disturbance estimator #Kalman filter

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 속도형 퍼지 PID 제어기 오토파일럿
3. 제어시스템 구성방법
4. 선박모델
5. 해류, 바람, 파도의 영향을 받는 선박모델
6. Kalman 필터 기반의 퍼지 외란 추정기 알고리즘
7. 시뮬레이션
8. 결론
References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
[학술지(정기간행물)] - A. E. Sperry / 1992 / Directional stability of automatically steered bodies / Journal of the American Society of Naval Engineers 42 (2) : 284 ~ google schola [단행본] - T. I. Fossen / 1999 / Recent Development in Ship Control Systems Design / Sterling Publications Limited google schola [학위논문] - I. H. Kim / 2004 / A Study on the Design Method of a Nonlinear Fuzzy PID Controller with Variable Parameters / Department of Control and Instrumentation Engineering, Korea Maritime University google schola [학술지(정기간행물)] - 김종화 / 2006 / 선박의 항로추종을 위한 퍼지 PID 제어기형 오토파이럿 시스템 / 한국마린엔지니어링학회지 30 (6) : 760 ~ 769 dbpia [학술지(정기간행물)] - 이병결 / 2005 / 선박의 항로추종을 위한 LOS 가이던스 시스템의 제안 / 제어.로봇.시스템학회 논문지 11 (4) : 363 ~ 368 dbpia

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