• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.187-187
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• 2022

최근 선박의 자율운항기술이 활발하게 연구되어 오면서, 경로추종 제어 및 충돌회피 등의 자율운항 기술 연구가 많이 진행되고 있으며 그에 따른 시뮬레이션과 실해역 시험 등도 활발하게 수행되고 있다. 이러한 자율운항기술 중 본 연구에서는 AUV(Autonomous Underwater Vehicle) 진회수 시 모함에 활용되며 쌍동선형을 갖는 쌍동형 무인수상선을 대상으로 경로추종 제어에 대한 실해역 시험을 수행한 내용을 소개한다. 대상선인 쌍동형 무인수상선은 배수량이 약 10ton, 최대속도 10knots를 기준으로 설계된 선형이며 Sail drive 타입의 쌍축 추진기를 탑재하고 있으며 Fig. 1에 나타내었다. 실해역 시험은 경기도 화성시에 위치한 제부마리나 전면 해역에서 여러 속도에 대해 Fig. 2의 경로(빨간색)를 활용하여 수행되었다. 해당 경로는 변침각이 45도까지 이루어져 있다. 경로추종 제어 알고리즘은 목표경유점을 향하기 위해 선수각을 제어하는 부분과 목표속도로 추진하기 위해 속도를 제어하는 부분으로 나뉘어져 있다. 선수각 제어 시 경로와 무인선과의 위치 오차를 줄이는 방향으로 선수각이 향할 수 있도록 알고리즘이 설계되었다. 속도 제어의 경우 RPM 별로 실제 속도를 계측하여 데이터화 한 후, 실제 속도가 명령 속도와 다를 경우 RPM을 가감하여 명령 속도로 추진하기 위해 제어할 수 있도록 하였다. Fig. 2에서 파란색 선은 설계한 알고리즘을 활용하여 경로추종 제어를 한 결과의 궤적을 보여준다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.416-422
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• 2001

BLDC (Brushless DC) 전동기는 선형적인 토크 대 전류, 속도 대 전압특성을 갖고 있으며 기계적 전기적인 잡음이 없고, 가감속 제어가 용이하며, 토크 대 관성의 비가 매우 높아 소형으로 높은 출력을 낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 전기자 전류의 전환 (Commutation)시 고정자 권선의 인덕턴스 성분과 역기전력으로 인해 발생되는 전류리플은 BLDC 전동기의 구동시 발생되는 토크리플의 중요한 원인이 되어, 고정밀 서보계통에 대한 응용에 큰 장애가 되고 있다. 본 논문에서는 퓨리에 시리즈계수를 사용한 새로운 전류제어 알고리즘을 개발하여 상전류 전환시 발생하는 전류리플을 최소화함으로서 토크리플을 현저히 감소 시켰으며, BLDC 전동기의 구동을 위해 널리 사용되고 있는 UNIPOLAR PWM 방식과 시뮬레이션 및 실험을 통해 비교함으로써, 새로운 알고리즘의 효용성을 입증하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1-8
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• 2013

본 논문에서는, 차량 섀시 제어시스템 중 ACC(Adaptive Cruise Control)와 LKS(Lane Keeping System)를 통합하여 차량용 OS인 OSEK OS 기반으로 구현하고 실험을 통하여 그 성능을 분석한다. 최근 자동차의 안전성을 향상시키기 위해 능동 안전 및 운전자 지원 시스템이 논의 되고 있다. 그 중 차량의 종방향에 대한 가감속 제어를 수행하는 ACC와 차량이 차선을 유지할 수 있도록 보조해주는 LKS를 통합하여 차량 내 제어시스템을 구현한다. 구현한 제어시스템은 차량용 소프트웨어의 재사용성과 안전성 및 응용 소프트웨어의 하드웨어 의존성 제거 등을 목표로 표준 제안된 OSEK/VDX를 적용한다. OSEK/VDX에서 지원하는 OSEK OS를 기반으로 재설계한 제어시스템은 실시간 태스크 관리와 인터럽트 처리 및 공유자원 관리가 가능하다. EILS(ECU-In-the-Loop Simulation) 수행 결과에 의해 OSEK OS 기반의 ACC/LKS 통합제어기와 기존 일체형 펌웨어로 구현한 ACC/LKS 통합제어기가 대등함을 입증한다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제6권2호
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• pp.56-61
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• 1992

유도 전동기의 일정자속 벡터제어에서 유도전동기의 속도를 별도의 속도검출장치가 없이, 전동기의 속도를 1차측 전압과 전류 및 전동기정수에 의하여 추정하는 방법을 제시하고 전류추종형 PWM인 버터에 의하여 구동 시스템을 구성하였다. 모든 연산 및 제어회로를 마이크로프로세서에 의하여 보다 간단하게 실현시켜 유도전동기의 가변속 구동특성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험에 의하여 조사하였다. 속도검출장치를 이용한 경우와 연산회로에 의하여 계산된 경우의 입력 전류파형상의 차이를 조사한 결과 미소한 리플성분을 제외하고는 잘 일치하였으며, 기동 및 가감속시의 속도추종특성도 시뮬레이션의 결과와 함게 양호하게 얻어졌다.

• 한국생산제조학회지
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• 제9권6호
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• pp.71-81
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• 2000

This paper describers a look ahead algorithm of PC-NC(personal computer numerical control). The algorithm is based on acceleration/deceleration before interpolation which doesn\`t include a command error and determines a feedrate value at the end point of each block(or start point of each block). The algorithm is represented as following; 1) calculating two maximum arrival feedrates(F$_1$,F$_2$) by an acceleration value, a command feedrate, and the distance of a NC block, 2) getting a tangent feedrate (F$_3$) of the adjacent blocks, 3) choosing a minimum value among these three feedrates, and 4) setting the value to a feedrate of a start point of the next block(or a end point of the previous block). The proposed look ahead algorithm was implemented and tested by using a commercial TROS(real time operation system) on the MS-Windows NT 4.0 in a PC platform. For interfacing to a machine, a counter board, a DAC board and a DIO board were used. The result of the algorithm increased a machining precision and a machining speed in many short blocks.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.363-372
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• 2018

열차제어시스템의 기능 및 성능 검증을 위해 실제 열차 시험의 전 단계로 시뮬레이터를 이용하는데 이 경우 시뮬레이션 결과가 실제 시험과 얼마나 부합하는 지가 중요하다. 본 논문에서는 열차제어시스템 중 열차자동운전을 담당하는 ATO용 시뮬레이터에 대한 내용을 기술한다. ATO 관점에서 시뮬레이터와의 연결이 실제 열차와의 연결과 동일하도록 시뮬레이터에 실제 열차와 동일한 인터페이스를 구현하여 ATO와 통신하도록 하였다. 또한 시험으로 열차의 특성을 파악하여 열차 모델에 적용함으로써 열차 가감속 명령에 대한 시뮬레이션 상 열차의 반응이 실제와 유사하게 나타나도록 하였다. 시뮬레이션으로 수행한 정차 제어 시험 결과와 실제 본선 시운전 시험 결과를 보임으로써 본 연구에서 도출한 모델의 충실성과 시뮬레이터의 우수성을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.344-351
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• 2016

열차 운영사의 관점에서, 열차 운행에 관한 주요 관심사는 정해진 운행시간의 준수뿐만 아니라, 그와 동시에 열차 운행을 위해 소비되는 에너지 량을 최소화하는 것이다. 일반적인 수동 운전시, 기관사는 운행 노선의 특성에 따라 미리 규정된 최대 속도 프로파일을 기준으로, 노치를 제어함에 따라 규정 속도를 넘지 않도록 열차의 가감속을 조절한다. 이때 규정 속도를 준수하면서 동시에, 전체 운행 중에 소요되는 에너지 량의 절감을 위해, 기관사가 적절한 노치를 선택할 수 있는 구간별 노치 지정 가이드가 있어야 하며, 이는 운행구간에서의 노치 단계 최적화라는 절차를 통해 가능하다. 본 논문에서는 일반적인 운행 환경뿐만 아니라, 열차가 운행 중에 일시적으로 잔여구간의 트랙 정보 또는 규정속도 정보가 변경되는 이벤트 발생시에도 변화된 정보들을 기반으로 실시간으로 잔역구간의 노치 단계를 최적화 할 수 있는 유전 알고리즘을 활용한 실시간 노치 최적화 방안을 제안하였다. 또한 유전 알고리즘을 통해 얻어진 최적해를 적용할 때 에너지 절감 효과와 최적해 수렴특성에 관하여 분석하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제7권5호
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• pp.15-28
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• 1998

Recently may investigations have been studied on the high-speed machining by using machine tools. A CNC machine tool makes some tool path errors caused by software acceleration/deceleration. The faster a cutting feedrate is, the bigger the tool path errors are. Some known methods reduce these kinds of errors, but they make the total cutting time increased. This paper presents a feed-forward algorithm that can be generated by distorting the original tool path, and reduces the tool path errors and the total cutting time. The algorithm to generate a new tool path is represented as following; 1)calculating each distance of software acceleration/deceleration between two adjacent blocks, 2) estimating the distorted distance which is the adjacent-ratio-constant(k1, k2) multiply the distance of software acceleration/deceleration, 3) generating a 3-degree Bezier curve approximating the distorted tool path, 4) symmetrically transforming the Bezier curve about the intersection point between two blocks, and 5) connecting the transformed Bezier curve with the original tool path. The algorithm is applied to FANUC 0M. The study is to promote the high-precision machining and to reduce the total cutting time.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.208-214
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• 2014

차선유지 제어시스템, 적응식순항 제어시스템과 같은 첨단운전 지원시스템은 기본적으로 차량의 거동 정보를 기반으로 구동되지만, 최근 도로의 기하학적 정보를 추가적으로 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 도로의 종단경사는 차량의 가감속 제어 및 항법알고리즘 구현에 있어 필수적인 정보로서 DGPS-RTK와 같은 고가의 장비로 직접 측정하는 방법과 디지털 맵에 저장된 속성정보를 활용하는 방식이 제안되고 있으나, 상용화 관점에서는 아직 많은 문제점이 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 추가 센서의 장착없이 연속형 확장칼만필터를 활용하여 차량의 동특성과 도로종단경사를 효율적으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 도로종단경사를 포함하는 3자유도 차량동역학 모델과 차량의 내부 네트워크롤 통해 수집할 수 있는 차량의 상태정보를 기반으로 확장칼만필터를 설계하여 차량의 동특성과 도로종단경사를 추정한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실차실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.599-607
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• 2011

본 논문에서는 별도의 외부 격리 구조물이나 추가 모터가 필요 없는 XY 선형 모션 스테이지를 위한 반발력 보상 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 이동 가능한 마그넷 트랙, 스프링, 추가 질량을 포함한 자체 반발력 보상 구조를 가지고 있으며 이송용 모터 코일과 마그넷 트랙의 상대 위치를 검출할 수 있는 전용 센서를 개발하여 고정밀 추력 및 위치를 제어에 적용하였다. 먼저 반발력 보상 시스템을 모델링하고 모의 시험을 통해 이동 거리, 가속도, 하중, 허용 가능한 장비 크기와 같은 설계 요소를 최적화 하였다. 반발력 보상 시스템이 구비된 XY 모션 스테이지를 제작하였으며, 해당 시스템의 성능을 실험적으로 검증하였다. 실험결과 10m/$s^2$ 가감속 시에 85%의 반발력이 반발력 보상 시스템에 의해 흡수되었다.