• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.351-359
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• 2012

본 논문에서는 CDMA 데이터 모뎀을 이용하여 원격에서 다양한 입출력 장치들의 상태를 계측하거나 이들을 제어하는 시스템을 설계하고 개발한다. 그리고 TCP/IP 패킷 통신과 단문자서비스(SMS) 통신방식을 이용하여 공인 IP 주소를 갖지 않는 CDMA 모뎀 장치들을 위한 양방항 데이터 통신 방식을 제안한다. 설계된 원격 제어 및 계측시스템은 DCE로 Telit WM-800 모뎀과 DTE로서 Atmel AT89C51 마이크로컨트롤러를 사용하여 구현되었다. 제어 및 계측 시스템 사용자를 위한 사용자 응용 프로그램, 그리고 디지틀 입출력 장치, AD/DAC, LCD, 및 온습도 센서 등의 펌웨어 구동장치 프로그램은 보다 다양한 종류의 응용을 위하여 각각 Microsoft C 및 Keil C 언어를 사용하여 작성되었다. 본 논문에서 구현된 제어 및 계측 시스템의 실험결과는 실제 실시간 실험을 통해, 설계된 바와 같이 사용자가 원하는 동작을 정확하게 수행하는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.214-221
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• 1998

직접 구동용 브러시 없는 직류전동기(BRUSHLESS direct drive motor : BLDD motor)의 강인한 위치제어를 위해 신경망을 사용하여 접근하는 새로운 제어방식이 소개된다. 전향 신경망이 추가된 선형 2차 제어기는 AC서보의 객체지향 방법을 사용함으로서 대략적으로 선형화 되어지는 강인한 BLDD 모터 시스템을 얻기 위해 사용된다. 구동 상태의 온-라인 위상에서 학습되는 이 신경망은 전향신호와 오차 역 전파법(Back-Propagation Method)에 의해 구성된다. 총 노드의 수가 8개이기 때문에 이 시스템은 일반적인 마이크로 프로세서에 의해 쉽게 실현될 수 있다. 일반적인 작동중, 입출력 응답은 표본화되어지고 가중치는 매개변수 또는 부하 토크의 능한 변이를 적용하기 위해 각 표본주기에서 오차 역 전파법에 의해 학습된다. 그리고, 상태공간에서 시스템 분석은 상태 궤환 이득을 얻기 위해 체계적으로 실행했다. 또한, 강인성은 전반적인 시스템응답에 영향력을 주지 않고 얻어진다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.193-197
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• 2009

본 논문에서는 신뢰도와 내구성이 보장되어 차량용 바디 제어기에 많이 사용되는 16bit 마이크로 컨트롤러인 XC2287에 ${\mu}C/OS-II$를 이식하고 차량의 전자제어 액츄에이터롤 많이 사용되는 모터로 시스템을 구성하여 실시간 운영체제 기반의 모터구동시스템을 구현한다. 구현한 실시간 모터구동시스템은 XC2287 마이크로 컨트롤러의 범용입출력 포트로부터 펄스폭 변조 신호를 출력하고 드라이버 회로를 통해 증폭된 신호가 DC모터에 인가된다. 사용자는 XC2287에 장착된 전위차계를 조작하여, 포트로부터 출력되는 펄스폭을 조절하고, 이를 통해 DC모터의 속도를 제어하고 출력된 신호를 모니터링 한다. 전위차계 조작에 의한 입력과정과 펄스폭 변조 신호 출력과정을 세마포어를 이용하여 동기화하는 실험을 통하여 ${\mu}C/OS-II$ 이 올바르게 이식되었는지를 검증한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.98-99
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• 2016

본 연구에서는 $360^{\circ}$의 조향 기능을 갖는 듀얼 구동식의 선박 접이안 시스템 개발에 대해 다룬다. 대형 선박의 경우, 부두에 접이안시 bow thruster, side thruster, pod propulsor 등이 사용되고 있으나 최근 해양레저선박이 대형화(슈퍼요트 등)됨에 따라 마리나 시설을 이용할 경우 접이안시 선박 대 선박, 선박 대 계류시설과의 사고가 증가 추세에 있다. 따라서, 이를 해결하기 위한 방안으로 듀얼 구동식 추진체를 이용하여 접이안이 가능한 시스템에 대해 연구를 수행하였다. 주요 내용은 조이스틱을 이용한 선수, 선미의 듀얼 구동과 마그네틱 기어를 이용한 동력 전달이다. 조이스틱에서 두 구동 모터 및 프로펠러로 이어지는 제어 응답성을 확인하고, 전자기 설계를 통한 마그네틱 기어 제작 및 시험으로 수중 추진기에 회전력을 전달 가능한 토크를 확보하였다. 또한, 실해상 시운전을 통하여 개발 시스템의 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.538-539
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• 2010

자기 베어링 시스템은 축과 베어링간의 자기적 힘을 이용하여 축을 비접촉으로 지지함으로써 고속으로 회전하는 회전체의 마찰손을 저감시킨다. 고속 회전체에 편심(Eccentricity)이 있을 경우 편심 질량으로 인한 원심력이 속도의 제곱에 비례하여 발생하게 되고, 축을 지지하고 있는 베어링에 과도한 진동을 유발하게 된다. 베어링에 전해지는 진동이 커지게 되면 진동 자체도 문제일 뿐 아니라 베어링이 부담해야 하는 힘의 크기가 커지게 되어 자기 베어링 및 이를 구동하는 전력전자 기기의 용량을 증가시켜야 하는 문제가 있다. 본 논문에서는 베어링의 지지력을 능동적으로 제어하는 능동 자기 베어링을 사용하여 축의 편심 질량의 크기 및 편심 위치를 파악하고 회전 관성 중심점으로 축을 회전시킴으로써 회전 진동을 저감하는 방법을 제안하고, 실험 결과로써 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

• 한국음향학회지
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• 제27권7호
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• pp.357-364
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• 2008

정상파와 초고주파 집속 빔을 이용한 초음파 음향집게의 개발 가능성을 타진하는 것을 목적으로, 수중에 놓인 미세입자의 위치를 제어할 수 있는 시스템을 구축하였다. 그 시스템은 입자를 평면 정상파의 방사력에 의해 1차적으로 포획하여 집속 빔의 초점 부근으로 이동시킨 다음, 초고주파 집속 빔의 방사력을 이용하여 2차적으로 포획하는 것이다. 구축된 시스템에 의해 구형 미세 입자의 위치제어 실험을 행한 결과, 정상파 음장에서는 음압의 마디에 입자가 잘 포획되었으며, 주파수의 조정에 의해 그 입자를 임의 위치로 이등조작이 가능하였다. 그리고 단일의 초고주파 집속 빔에 의해서는 음원으로부터 멀어지는 방향으로만 구동력이 작용하나, 2개의 대항하는 집속 빔을 사용할 경우 그 중심 부근에 포획됨을 알았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1039-1044
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• 2005

원격 제어 모니터링 시스템을 위한 임베디드 리눅스 시스템의 다중 채널 직렬 장치를 설계하였다. 제안된 장치는 다중 채널 직렬 장치의 효과적인 데이터 처리를 위해 내부에 FIFO, Sate Machine, 인터럽트로 구성되어 있으며 임베디드 리눅스에서 효과적인 디바이스 프로그램을 가능하게 한다. 다중 채널 직렬 장치의 기존의 접근 방식은 개별 직렬 장치를 일일이 접근하고 있으나 본 장치에서는 다중 채널 직렬 장치를 한 개의 직렬 장치로 간주하여 접근하는 것과 같은 효과를 볼 수 있다. 본 장치는 다중 채널 직렬 입출력 구동에 효율적이며 기존의 다중 채널 직렬 장치 보다 접근 속도가 빠르다. 본 장치는 수질 측정과 같은 센서들 사이의 거리가 멀거나 센서와 모니터링 시스템의 사이의 거리가 먼 원격 제어 모니터링에 효과적이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.105-110
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• 2017

이 논문에서는 해상에서의 환경 하중과 외력을 고려한 해상 크레인의 상하 동요 보상 시스템에 대해 연구한 내용을 소개한다. 이를 위해 강체라 가정된 해상 크레인과 유압 구동식 윈치, 탄성력을 갖는 로프, 그리고 로프 끝단의 중량물로 구성된 동역학 모델을 먼저 살펴본다. 중량물의 상하 동요 움직임을 보상하기 위해, 선형화를 통한 PD 제어를 적용했다. 또한, 비선형 시스템에 맞춘 슬라이딩 모드 제어기 및 시간 지연을 고려한 비선형 일반 예측 제어 알고리즘을 사용한 제어를 적용했으며, 그 결과 진동폭이 줄어듬을 확인할 수 있다. 결과적으로, 1초의 시간 지연을 고려하여 설계한 강인 제어기를 활용하게 되면, 상하동요 보상시스템에서 오차를 가장 많이 줄여서 본 시스템에 적합한 제어 알고리즘으로써 활용할 수 있음을 볼 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권6호
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• pp.26-33
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• 2017

본 연구에서는 외골격 크기를 변화하여 효과적으로 구동력을 조절하고 우수한 장애물 통과능력을 가진 구형로봇을 구현하였다. 호버만구를 외골격으로 채택하고 슬라이더-크랭크 구조의 확대 수축 메커니즘을 설계하여 무선으로 로봇의 크기변화와 이동제어가 가능하도록 제어시스템을 구축하였다. 로봇의 효율적인 구동에 필요한 주요 변수를 확인하기 위하여 오일러-라그랑주 운동방정식을 세워 해석하였고, 이를 바탕으로 DC 모터를 선정하였다. 로봇의 성능을 평가하기 위해 Prototype 의 기초 구동실험을 진행함과 동시에 유한요소 해석을 통해 구조적 안정성을 보완한 최종 모델을 제작하였다. 결과적으로, 외경 기준 최대 650 mm 에서 최소 520 mm 까지 수축/팽창이 가능한 로봇이 0.85 m/s로 주행이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.191-201
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• 1997

Accurate positioning of a throttle valve is required to implement the traction control system(TCS) which improves acceleration performance in slippery roads. In this research, position control system is developed for the main throttle actuator(MTA) system which uses one throttle actuation for small volume and DC servo motor for fast response. In order to drive DC motor, PWM signal generator and PWM amplifier were built and interfaced to the motor and controller. Digital PID control law is used as basic control algorithm. In order to prevent overshoot and improve accuracy, velocity profiles are generated and implemented whenever the targer throttle angle is given from the TCS controller. Thanks to velocity profiles, the control performance was very good and only one set of PID gains was used to cover the entire operating range. Also, the resolution of position is about 0.4$^{\circ}C$, which is better than that of stepping motor also used as throttle actuator in some products. The response time of the developed system is also fast enough to implement the engine control based TCS algorithm.