• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.2 s.95
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• pp.95-103
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• 1999

수중운동체가 수중에서 진행할 때 외부 파도에 의한 불확실한 부하 저항을 받으므로 이에 대응하는 핀(조타) 구동부의 제어 문제를 고려한다. 본 논문에서 제시하는 제어기는 본체로부터의 지정 각도를 부여 받으면 이에 부응하여 핀의 각도와 각속도를 이용하여 제어기의 알고리즘을 구축하여 지정된 경로를 추적하게 한다. 또한 핀의 각속도 정보의 이용이 부득이 어려운 상황에 대처하기 위하여 핀의 각도만을 이용한 출력제어기나 추정기를 설계하여 주위 환경의 불확실성을 극복할 수 있는 제어기를 제안한다. DC서보 모터로 구성괸 핀 구동부에 대해 실제 데이터를 사용하여 제안된 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.7 no.1
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• pp.151-160
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• 2008

In this paper, the analysis results of synthetic resonance characteristics are described for the electrohydraulic thrust vector control actuation system. The synthetic resonance is induced by integration of position servo actuation system on the flexible launch vehicle mounting structure. The new resonance mode is synthesized due to composition of hydraulic resonance for electrohydraulic position servo system with inertia load condition and structural resonance for flexible mounting structure. This synthetic resonance can make stability of control system worse by feedback and amplification of control system. The exact nonlinear analysis model of this phenomenon is developed to predict and design a control algorithm for improvement characteristics. The DPF (Dynamic Pressure Feedback) control algorithm has been designed and has excellent resonance suppression capability.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.10
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• pp.911-920
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• 2016

For the pitch and yaw axis attitude control of launch vehicle, thrust vector control which changes the direction of thrust during the engine combustion is commonly used. Hydraulic actuation system has been used generally as a drive system for the thrust vector control of launch vehicles with the advantage of power-to-weight ratio. Nowadays, due to the developments of highly efficient electric motor and motor control techniques, it has done a lot of research to adopt electro-mechanical actuator for thrust vector control of small-sized launch vehicles. This paper describes system design and test results of the prototype of direct drive electro-mechanical actuation system which is being developed for the thrust vector control of $3^{rd}$ stage engine of KSVL-II.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.188-192
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• 2005

나노 구동용 선형 모터는 이송체의 구동에 따른 진동과 열 특성으로 인하여 발생되는 기구간의 진동과 기계적인 마찰력 변화로 나노위치제어에 어려움이 있다. 그러므로 이송체에 대한 진동과 열에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 개발된 선형 모터의 이송체를 무부하 상태에서 유한 요소 해석을 통해 진동 특성을 분석하고 실험계획법을 적용하여 이송체에 대하여 최적화된 설계 방향을 제시하고자 한다. 또한 이송체의 진동 특성을 고려한 경량화를 통해 선형 모터의 안정된 구동을 모색하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.4
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• pp.328-341
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• 2017

In the control actuator system of a launch vehicle based on thrust vectoring, the interaction between electro-mechanical position servo and inertial load are combined with the dynamic characteristics of the flexible vehicle support to generate synthetic resonance. This occurred resonance is fed back to the attitude control system and can influence stability of launch vehicle. In this study, we proposed a simulation model to analyze synthetic resonance of electro-mechanical actuation system for thrust vector control and explained the results of simulation and test using dynamic force feedback control which improves dynamic characteristics of servo actuation system by reducing synthetic resonance.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1993.10a
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• pp.510-515
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• 1993

본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.12
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• pp.82-89
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• 2006

This paper describes the development results of electrohydraulic actuation system which performs the attitude and trajectory control of pitch and yaw motion using thrust vector control for high altitude launching vehicle operated in high vacuum environment (altitude higher than 300 km). As compared with electrohydraulic actuation system for low altitude launch vehicle which operated under altitude of stratosphere, the intensified development requirements, newly adopted design and manufacturing technologies, newly developed test equipments and test results are summarized in this paper. The development test and evaluation of actuation system were successfully accomplished. The developed actuation system will be installed on KSLV-I after finishing verification of interface and integration compatibility with related other systems.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1944-1946
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• 2008

본 논문에서는 통신해양기상위성의 추력기 구동장치에 대하여 기술하였다. 위성에서는 위성체 전력공급을 위한 태양전지판, 위성의 자세제어를 위한 모멘텀 휠과 추진계, 온도제어 등을 담당하는 다양한 추력기 (actuator)가 존재한다. 위성의 안정적인 동작을 위해 각각의 추력기를 제어하기 위한 전기 및 기계 접속 요구사항을 수용하는 인터페이스 기능을 담당하는 추력기 구동장치 (Acutator Drive Electronics, ADE)가 필요하다. 통신해양기상위성의 추력기 구동장치는 안정적인 동작을 위해서 1개의 ADE5 구조체 안에 ADE5 A와 ADE5 B가 중복되어서 구현되었다. ADE5는 ADE5 A와 B가 수동적 중복구조를 갖지만, 추력기와 ADE5 A, B가 상호연결되어 있어서 위성의 상태에 따라서 2개의 ADE5 A, B가 혼합적으로 사용될 수 있다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.3 no.2
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• pp.56-64
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• 2004

In this research, design results of computer hardware which control solid motor movable nozzle thrust vector control(TVC) actuator for Korea Space Launch Vehicle I(KSLV-I) are described. TVC computer hardware is the equipment which has jobs for receiving control commands from Navigation Guidance Unit(NGU) and then actuating TVC actuator. Also, it has ability to communicate with other on board or ground equipments. Computer hardware has a digital signal processor as the main processor which is capable of high speed calculating ability of control algorithm, so it can have more stability, reliability and flexibility than the previous analog controller of KSR-III. Target board was designed for on board program development and then first prototype hardware was developed. Top level system design criteria, hardware configurations and ground support equipment of TVC computer system are described.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.10
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• pp.738-746
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• 2019

Instead of hydraulic actuation systems, an electromechanical actuation system is more efficient in terms of weight, cost, and test evaluation in the thrust vector control of the 7-ton gimbal engine used in the Korea Space Launch Vehicle-II(KSLV-II) $3^{rd}$ stage. The electromechanical actuator is a kind of servo actuator with position feedback and uses a BLDC motor that can operate at high vacuum. In the case of the gimballed rocket engine, a synthetic resonance phenomenon may occur due to a combination of a vibration mode of the actuator itself, a bending mode of the launcher structure, and an inertial load of the gimbals engine. When the synthetic resonance occurs, the control of the rocket attitude becomes unstable. Therefore, the requirements for the stiffness have been applied in consideration of the gimbal engine characteristics, the support structure, and the actuating system. For the 7-ton gimbal engine of the KSLV-II $3^{rd}$ stage, the stiffness requirement of the actuation system is $3.94{\times}10^7N/m$, and the direct drive type electromechanical actuator is designed to satisfy this requirement. In this paper, an equivalent stiffness analysis model of a direct drive electromechanical actuator designed based on the stiffness requirements is proposed and verified by experimental results.