• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.12
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• pp.1152-1162
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• 2008

This paper deals with the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) technique for the design of helicopter nonlinear flight controllers. Since the SDRE controller requires a linear system-like structure for nonlinear motion equations, a state-dependent coefficient (SDC) factorization technique is developed in order to derive the conforming structure from a general nonlinear helicopter dynamic model. Also on-line numerical methods of solving the algebraic Riccati equation are investigated to improve the numerical efficiency in designing the SDRE controllers. The proposed method is applied to trajectory tracking problems of the helicopter and computational tips for a real time application are proposed using a high fidelity rotorcraft mathematical model.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.283-284
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• 2023

자율주행 경진대회에서 학생들의 장애물 후에 경로를 생성 능력을 검정하는 라바콘 추종 종목은 중요한 항목 중의 하나이다. 라바콘의 위치를 알기 위해서는 라이다 센서가 필요하다. 실내의 경우 저가의 2D 라이다 센서를 사용하여 콘의 위치 검출이 가능하지만, 실외의 경우에는 고가의 3D 라이다 센서 또는 고가의 3차원 카메라가 필요하다. 이러한 고가의 기자재는 실습의 대중화에 걸림돌이 되고 있으므로, 1개의 카메라와 인공지능을 이용한 라이다 콘의 검출하는 방법을 개발하였고, 이를 활용하여 경로 생성 및 제어를 수행하였다. 그 결과 0.4m 이내의 정밀도로 콘의 위치 추정과 주행을 성공적으로 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1750-1751
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• 2007

이동하고자 하는 경로에 자석 마커를 설치하고 마커의 자계를 인식하여 경로를 추종하는 이동 로봇의 경로 제어시스템이다. 자석마커 간격 확장과 여러 환경에 따른 자계를 분석하기 위해 자동 자계 측정 장치를 제작하였고, 이를 이용한 실측을 통하여 지자기 제거를 확인하였다. 지자기가 제거된 마커 자기장 값의 정규화와 선형화를 통하여 이동 경로 상에서 위치 인식이 수월하도록 하였으며, 인식된 경로 정보로 이동 로봇의 경로 제어가 가능하도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.79-80
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• 2023

본 연구에서는 자율운항선박이 복잡한 항계 내에서 다양한 해상 객체와의 충돌을 회피하기 위하여 계층적 경로 생성 기법을 연계하는 프레임워크를 제안한다. 항계 내에는 항로를 항행하는 선박 외에도 정박 영역 내 정박 또는 묘박 중인 선박뿐만 아니라 항로 표지나 부표와 같은 정적 객체들이 다양하게 분포되어 있다. 자율운항선박의 효율적 운항을 위해서는 운항 중에 조우하게 되는 객체의 정적/동적 속성에 따라 경로 생성 기법이 달리 적용되어야 한다. 본 연구에서 제안한 경로 생성 프레임워크는 항계 내의 정적 객체나 항행 가항 영역 및 항행 불가항 영역 등에 대한 위치 정보들은 사전적 정보로 활용 가능하므로, 샘플링 기반의 전역 경로 생성 기법을 적용하여, 초기 출발지에서 최종 목적지까지의 예상 경로를 생성한다. 그리고 생성된 전역 경로를 추종하며 운항하는 과정에서 조우하게 되는 동적 객체들과의 조우 상황별 국제해상 충돌예방규칙(COLREGs)을 고려한 지역 경로를 생성한다. 샘플링 기반의 전역 경로와 국소 영역에서의 충돌 회피를 위한 지역 경로를 연계하기 위한 계층적 경로 생성 프레임워크를 설계하고, 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.06e
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• pp.29-32
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• 2002

In this paper the wheeled mobile robot is studied. The kinematic and dynamic modeling of the robot is presented via LPD(Linear Parameter Dependent) framework. A path-planning algorithm which is optimized in the sense of robot mobility and distance is presented. And by using PI controller we show that the presented algorithm and model is work very well in the computer simulation and experiment.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1996.11a
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• pp.383-385
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• 1996

In this paper, the dynamic path-following using the path-observer is proposed to improve the stability when initial position errors are considered. The dynamic path-following without the path-observer cannot follow reference path when initial position errors are large, so we propose the path-observer method. Finally, the results of simulation will be described.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.483-484
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• 2008

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.3
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• pp.228-235
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• 2010

This paper deals with an autonomous flight controller design problem for a tilt-rotor aircraft in rotary-wing mode. The inner-loop algorithm is designed using the output-based approximate feedback linearization. The model error originated from the feedback linearization is cancelled within allowable tolerance by using single-hidden-layer neural network. According to Lyapunov direct stability theory, the adaptive update law is derived to run the neural network on-line, which is based on the linear observer dynamics. Moreover, the outer-loop algorithm is designed to track the trajectory generated from way-point guidance. Especially, heading and flight-path angle line-of-sight guidance are applied to the outer-loop to improve accuracy of the landing tracking performance. The 6-DOF nonlinear simulation shows that the overall performance of the flight control algorithm is satisfactory even though the collective input response shows instantaneous actuator saturation for a short time due to the lack of the neural network and the saturation protection logic in that loop.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.8
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• pp.637-648
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• 2021

This paper aims to propose new reentry guidance for Korean Space plane (KSP). Similar to the Space Shuttle guidance concept, a reference drag profile is first determined to satisfy several flight path constraints and boundary conditions, and the proposed guidance commands are realized in a way to track the predetermined reference drag profile. To this end, the drag dynamics is examined. The investigation uncovers that the dynamics characteristics of the drag and the flight path angle are considerably different. Based on this fact, the proposed guidance commands are determined using the time-scale separation technique and the feedback linearization methodology. The key feature of the proposed guidance lies in its simple structure and a clear working mechanism. Therefore, the proposed method is simple to implement compared to existing methods. Numerical simulations are performed to investigate the performance of the proposed method.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.20 no.1
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• pp.108-118
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• 2017

In this paper, the path tracking controller for a surface vessel based on the sliding mode control (SMC) with the switching law is proposed. In order to have no restriction on movement and improved tracking performance, the proposed control system is developed as follows: First, the kinematic and dynamic models in Cartesian coordinates are considered to solve the singularity problem at the origin. Second, the new multiple sliding surfaces are designed with the SMC and approach angle concept to solve the under-actuated property. Third, the switching control system is designed to improve tracking performance. To prove the stability of the proposed switching system under the arbitrary switching, the Lyapunov stability analysis method with the common Lyapunov function is used. Finally, the computer simulations are performed to demonstrate the performance, effectiveness and stability of the proposed tracking controller of a surface vessel.