• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.7
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• pp.479-487
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• 2022

This paper presents the control and guidance algorithm of a KAU-SPUAV(Korea Aerospace University - Solar Powered Unmanned Aerial Vehicle) which is designed and developed in Korea Aerospace University. Aerodynamic coefficients are calculated using the vortex-lattice method and applied to the aircraft's six degrees of freedom equation. In addition, the thrust and torque coefficients of the propeller are calculated using the blade element theory. An altitude controller using thrust was used for longitudinal control of KAU-SPUAV to glide efficiently when it comes across the upwind. Also describes wind estimation technic for considering wind effect during flight. Finally, introduce some guidance laws for endurance, mission and coping with strong headwinds and autonomous landing.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.2
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• pp.112-119
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• 2009

This paper presents a PLL(Phase Lock Loop) approach for effective speed and torque control of high speed miniature BLDCM(Brushless DC Motor) using hall sensor. The proposed speed control method based on PLL uses only a phase shift between reference pulse signal according to speed reference and actual pulse signal from hall sensor. It doesn't use any speed calculation, and calculates a direct current reference from phase shift. The current reference is changed to reduce the phase shift between reference and actual pulse. So the actual speed can keep the reference speed. The proposed control scheme is very simple but effective speed control is possible. In order to obtain a smooth torque production, the reference current is changed using acceleration and deceleration slope. The proposed control scheme is verified by experimental results of the 50W, 40,000[rpm] high speed miniature BLDCM.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.49 no.5
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• pp.400-409
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• 2012

It is not easy to know the accurate mass and mass moment of inertia of robot. Because of this uncertainty, error may exist when we control the robot based on the inaccurate mass information. Moreover the properties of the portable robot can change during its operation. Therefore we developed the motion simulator based on the adaptive control. First, the computed torque control was carried out in order to minimize an error between target angles and real angles. The computed torque control is based on the equation of robot motion, which is derived from the Lagrange-Euler equation. To minimize the error between the real model and the approximated model, the adaptive control was carried out. During this simulation, the interference check was also carried out. The interference check verifies that the robot can move successfully without any collision.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1864-1865
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• 2006

무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.67-72
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• 1994

현재 가전제품의 개발방향은 고효율화, 다기능화와 더불어 환경문제를 고려하는 방향으로 진행되고 있다. 환경문제로는 여러가지가 거론되고 있는데 제품의 소음에 대한 문제도 이제는 성능의 관점에서와 더불어 환경의 문제로도 인식되어야 한다고 생각한다. 특히 고속의 팬종류가 사용되는 가전제품에 있어서 저소음 성능은 판매력에 직접영향을 미치는 중요 판매전략으로 대두되고 있는 상황이다. 진공청소기는 가전제품중에서 매우 시끄러운 제품중에 속한다. 그 이유는 모타가 분당 30,000회 이상의 고속회전을 하면서 축에 연결되어 잇는 임펠러를 회전시켜 공기를 흡입, 배출시키는 일련의 작동을 하면서 여러가지 진동 및 유체소음을 일으키기 때문이다. 팬모타에서 발생한 소음과 진동은 여러가지 복잡한 전달경로를 거쳐서 외부로 전달되어진다. 따라서 청소기의 전체적인 소음을 감소시키기 위한 대책으로는 크게 두가지 방법으로 나누어 생각해 볼 수 있는데, 그 첫번째가 주된 소음원인 팬모타의 소음특성을 개선하는 방법이고 다른 하나는 팬모타로부터 발생된 소음이 밖으로 전달되는 경로를 적절하게 차단하는 방법으로서 청소기 내부에서 여러가지 방법을 사용하여 소음을 저감시키는 방법이다. 본 연구에서는 첫번째 방법인 팬모타의 소음을 감소시키는 대책들에 대하여 중점적으로 기술하려고 한다. 그 이유는 청소기 내부의 구조개선을 통하여 소음을 저감시키는 방법은 그동안 많이 실시되어 실험결과들이 축적되어 있는 반면 그 방법의 실시에는 구조적인 문제점 등 한계가 있기 때문에 더욱 조용한 청소기를 개발하기 위하여는 주된 소음원인 팬모타의 소음을 낮추어야 할 필요가 절실하게 요구되고 있기 때문이다.래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile where

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.8
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• pp.771-782
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• 2017

This paper describes the development of a wearable robot to assist ankle power for the elderly. Previously developed wearable robots have generally used motors and gears to assist muscle power during walking. However, the combination of motor and reduction gear is heavy and has limitations on the simultaneous control of stiffness and torque due to the friction of the gear reducer unlike human muscles. Therefore, in this study, Mckibben pneumatic muscle, which is lighter, safer, and more powerful than an electric motor with gear, was used to assist ankle joint. Antagonistic actuation using a pair of pneumatic muscles assisted the power of the soleus muscles and tibialis anterior muscles used for the pitching motion of the ankle joint, and the model parameters of the antagonistic actuator were experimentally derived using a muscle test platform. To recognize the wearer's walking intention, foot load and ankle torque were calculated by measuring the pressure and the center of pressure of the foot using force and linear displacement sensors, and the stiffness and the torque of the pneumatic muscle joint were then controlled by the calculated ankle torque and foot load. Finally, the performance of the developed ankle power assistive robot was experimentally verified by measuring EMG signals during walking experiments on a treadmill.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.11 no.12
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• pp.1209-1218
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• 2016

In order to safely and speedily transport a load such as a large glass plate using four electric cylinders, the synchronous error outside the permitted range should not be continuously generated between the cylinders. In this study, a methodology of synchronous control which can be applied to synchronization of four or more cylinders is developed. The synchronous control system based on the decoupling structure is composed of a reference model, position and synchronous controllers in the respective cylinders. The reference model is used for calculating the decoupled synchronous error and control input for the each cylinder. The position controller of I-PD type is designed in order that the cylinder may follow the reference signal without overshoot and input saturation. And the synchronous controller of lead compensator is designed to achieve stable and accurate synchronization through loop shaping approach. Finally, the simulation results show that the synchronization between the four cylinders can be quickly and stably while each cylinder rod is transferred to the target point under torque disturbance.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.488-496
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• 1991

Dynamic chanracterisitcs and control of a submerged working robot manipulator have been investigated for articulated type robot manipulator with three revoluted joints. A dynamic equation of the manipulator has been derived. The dynamic equation includes not only mass matrix, centrifugal and Coriolis terms and gravity terms but also added mass, buoyant force and drag force terms, which are important terms for underwater motion description. A series of simulations using computed torque method have been performed for the cases of straight and circular trajectory motion controls. The results of this study show that the dynamic characteristics of the submerged working robot manipulator are very different from that of the manipulator which works in air. The influences of added mass, buoyant force and drag force terms to the total required torques have been discussed as distribution ratios to the total required torques.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.315-318
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• 1995

In this paper, an optimal trunk trajectory for stable walking of biped robots is expressed as a simple differential equation, which is then solved by numerical methods. We used ZMP (Zero Moment Point), the virtual total ground reaction point within the region of the supporting food, as the criterion of stability of biped robot walking. If the ZMP is located outside of the stable region in dynamic walking, biped robots fall down. The biped robot considered in this paper consists of two legs and a trunk. The trajectories of the two legs and the ZMP of the biped robot are determined such that they are similar ti those of a human. Based upon those trajectories, the trunk trajectory is solved by numerically integrating differential dynamic equations. Leg motions are controlled by the computed torque control method. The effectiveness of control algorithm as well as the trajectories is confirmed by computer simulations.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.157-158
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• 2015

본 논문은 직렬 보상 커패시터 사용으로 인해 발생될 수 있는 SSR(Subsynchronous Resonance) 현상을 해석하기 위한 도구로서 EMTDC의 활용에 관해 다루고 있다. EMTDC를 이용한 순시치 기반의 계통 해석은 주파수 스캔이나 Eigenvalue 계산법의 한계를 보완할 수 있다. EMTDC 기반 해석의 효용성을 검증하기 위해 IEEE 2nd Benchmark 모델을 PSCAD/EMTDC로 구현하였고, 시뮬레이션을 통해 유도 발전기 효과와 비틀림 상호작용 및 축 토크 증폭 현상을 검증했다. 또한, SSR의 억제 수단으로 SVC와 보조제어기를 발전기단에 투입하였고, 그 억제 효과를 시뮬레이션으로 검증하였다.