신경회로망과 유전알고리즘에 기초한 이동로봇의 제어 이득 최적화

Control Gain Optimization for Mobile Robots Using Neural Networks and Genetic Algorithms

초록

이동로봇을 원하는 위치로 최단시간 안에 이동시키기 위해 최적제어문제를 풀어야 하지만 비선형시스템이므로 해석적 접근이 매우 어렵다. 본 논문에서 유전알고리즘을 사용하여 이동로봇의 최적제어이득을 구한다. 로봇 방정식이 비선형식이므로 초기치에 따라 최적제어이득은 다르게 결정된다. 따라서 초기치 범위를 적절한 개수의 격자점으로 이산화시킨 뒤 해당 격자점에서 유전알고리즘으로 최적제어이득을 구한다. 일반적인 초기치에 대한 제어이득은 신경회로망으로 구하며 해당 격자점의 초기치와 그에 대한 최적제어이득을 신경회로망 학습데이터로 사용하고 학습시킨다. 이산화된 격자점이 아닌 다른 초기치에 대한 제어이득은 신경회로망으로부터 구한다. 마지막으로 본 논문의 제어방법의 유용성을 시뮬레이션 연구로 확인하고자 한다.

키워드

Neural Network; Genetic Algorithm; Mobile Robot; Minimum-time; Optimal Control Gain; 신경회로망; 유전알고리즘; 이동로봇; 최단시간; 최적제어이득
제목
신경회로망과 유전알고리즘에 기초한 이동로봇의 제어 이득 최적화
제목 (타언어)
Control Gain Optimization for Mobile Robots Using Neural Networks and Genetic Algorithms
저자
최영규; 박진현
DOI
10.6109/jkiice.2016.20.4.698
발행일
2016
저널명
한국정보통신학회논문지
권
20
호
4
페이지
698 ~ 706