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선박 자율 운항 제어 장치에서 수행되는 선박 자율 운항 제어 방법으로서,(a) k 번째 샘플링 구간의 제어 기준값 및 k 번째 샘플링 구간 현재의 상태값 간의 오차 를 생성하는 단계;(b) 상기 오차 를 한 샘플링 시간 구간만큼 지연시키고, 이전 샘플링 구간()에서 계산된 오차 에 대해서 미분을 수행하여 오차 속도 를 생성하는 단계; (c) 상기 오차 속도 에 대해서 미분을 수행하여 오차 가속도 를 생성하는 단계;(d) 상기 오차 속도 및 상기 오차 가속도 를 이용하여, 오차 가 최소화되도록 퍼지화 과정 및 퍼지 추론 과정을 수행하여 제어신호 증분 를 생성하는 단계; 및(e) 이전 샘플링 구간에 액추에이터로 출력된 제어 신호 에 상기 제어신호 증분 를 합산하여 제어신호 를 액추에이터로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 자율 운항 제어 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 (d) 단계는(d1) 상기 오차 속도 및 상기 오차 가속도 를 각 퍼지 규칙별로 정의된 소속 함수의 인자로 사용하여 입력 변수의 소속 정도를 계산하는 단계;(d2) 각 퍼지 규칙 별로 퍼지화된 값들(소속 정도) 중 해당 규칙의 발화 정도(Firing Strength)를 나타내는 적합도를 선정하는 단계(d3) 각 퍼지 규칙 별로 상기 오차 속도 및 상기 오차 가속도 에 사전에 설정된 파라미터들을 적용하여 결론값을 생성하는 단계; 및(d4) 각 퍼지 규칙별 결론값과 상기 적합도를 이용하여 비퍼지화를 수행하여 상기 제어신호 증분 를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 자율 운항 제어 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 (d3) 단계에서상기 파라미터들은, 선박에 대한 이산 PD 제어기의 비례 게인 및 미분 게인을 이용하여 초기값이 설정된 후, 최적화 알고리즘을 적용하여 업데이트되는 것을 특징으로 하는 선박 자율 운항 제어 방법
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비일시적 저장매체에 저장되고, 프로세서를 포함하는 컴퓨터에서 실행되어, 상기 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 선박 자율 운항 제어 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램
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프로세서 및 소정의 명령어들을 저장하는 메모리를 포함하는 선박 자율 운항 제어 장치로서,상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행한 상기 프로세서는 (a) k 번째 샘플링 구간의 제어 기준값 및 k 번째 샘플링 구간 현재의 상태값 간의 오차 를 생성하는 단계;(b) 상기 오차 를 한 샘플링 시간 구간만큼 지연시키고, 이전 샘플링 구간()에서 계산된 오차 에 대해서 미분을 수행하여 오차 속도 를 생성하는 단계; (c) 상기 오차 속도 에 대해서 미분을 수행하여 오차 가속도 를 생성하는 단계;(d) 상기 오차 속도 및 상기 오차 가속도 를 이용하여, 오차 가 최소화되도록 퍼지화 과정 및 퍼지 추론 과정을 수행하여 제어신호 증분 를 생성하는 단계; 및(e) 이전 샘플링 구간에 액추에이터로 출력된 제어 신호 에 상기 제어신호 증분 를 합산하여 제어신호 를 액추에이터로 출력하는 단계를 수행하여 선박 자율 운항 제어 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 선박 자율 운항 제어 장치
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제 5 항에 있어서, 상기 (d) 단계는(d1) 상기 오차 속도 및 상기 오차 가속도 를 각 퍼지 규칙별로 정의된 소속 함수의 인자로 사용하여 입력 변수의 소속 정도를 계산하는 단계;(d2) 각 퍼지 규칙 별로 퍼지화된 값들(소속 정도) 중 해당 규칙의 발화 정도(Firing Strength)를 나타내는 적합도를 선정하는 단계(d3) 각 퍼지 규칙 별로 상기 오차 속도 및 상기 오차 가속도 에 사전에 설정된 파라미터들을 적용하여 결론값을 생성하는 단계; 및(d4) 각 퍼지 규칙별 결론값과 상기 적합도를 이용하여 비퍼지화를 수행하여 상기 제어신호 증분 를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 자율 운항 제어 장치
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제 6 항에 있어서, 상기 (d3) 단계에서상기 파라미터들은, 선박에 대한 이산 PD 제어기의 비례 게인 및 미분 게인을 이용하여 초기값이 설정된 후, 최적화 알고리즘을 적용하여 업데이트되는 것을 특징으로 하는 선박 자율 운항 제어 장치
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