본 논문에서는 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 자세 제어 성능을 향상시키기 위해 PID 제어기의 게인( Kp, Ki, Kd)을 효율적으로 최적화할 수 있는 새로운 진화 알고리즘인 Zone-Focused Differential Evolution(ZFDE)을 제안한다. UAV와 같은 실시간 제어 시스템에서는 연산 효율성과 빠른 수렴이 매우 중요하므로, 기존 DE 알고리즘처럼 전체 개체군을 대상으로 연산을 수행하는 방식은 계산 비용 측면에서 비효율적일 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자, 초기 단계에서 대규모 개체군을 생성한 후 비용 기준 상위 N개의 개체만을 선별하여 이후의 모든 DE 연산을 수행하는 전략을 도입하였다. 이를 통해 탐색의 집중도를 높이고 불필요한 연산을 줄임으로써, 실시간 UAV PID 제어 최적화 문제에 보다 적합한 알고리즘 구조를 구현하였다. MATLAB 기반의 시뮬레이션 실험을 통해 제안된 ZFDE 알고리즘을 기존 DE와 비교한 결과, 제안 방식은 최적 비용의 안정적인 수렴, 감소된 연산량 측면에서 우수한 성능을 보였다. 이는 본 알고리즘이 UAV와 같은 실시간 제어 환경에 효과적으로 적용될 수 있는 가능성을 시사한다.
Shim et al. (Thu,) studied this question.