• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.869-876
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• 2017

기계시스템을 제어한다든지 그 부재를 설계하기 위하여 그리고 구동기의 용량을 결정하는데 있어서 구동력이나 조인트반력을 해석하는 것이 필요하다. 본 논문은 주어진 시스템의 운동을 구현하는 다양한 형태의 구동조건에 따른 구동력(또는 토크)을 조인트좌표 공간에서 계산하는 알고리즘을 제시한다. 조인트좌표를 기구학적 시스템의 일반좌표로 사용하며 운동방정식과 구속조건의 가속도식은 속도변환법을 이용하여 직교좌표공간으로부터 조인트좌표공간으로 변환한다. 수치예제를 통하여 제시된 알고리즘의 유용성을 확인한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.154-161
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• 1997

This paper presents the method to eliminate the constraint reaction in the Lagrange multiplier form equation of motion by using a generalized coordinate driveder from the velocity constraint equation. This method introduces a matrix method by considering the m dimensional space spanned by the rows of the constraint jacobian matrix. The orthogonal vectors defining the constraint manifold are projected to null vectors by the tangential vectors defined on the constraint manifold. Therefore the orthogonal projection matrix is defined by the tangential vectors. For correcting the generalized position coordinate, the optimization problem is formulated. And this correction process is analyzed by the quasi Newton method. Finally this method is verified through 3 dimensional vehicle model.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.236-242
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• 2009

본 연구에서는 철도차량의 차륜과 레일에 대해 플랜지 접촉을 포함하여 모든 위치예서 차륜-레일간 접촉 위치를 수치 해석적으로 구하는 방범을 제안한다. 이를 위해 차륜과 레일의 형상은 매개변수로 표현되는 3차원 곡면함수로 나타내었다. 기구학적 구속조건식을 Newton-Rhapson 방법을 이용하여 구하는 것과 차륜과 레일간 최소거리가 0이 된다는 최적화 방법을 동시에 이용하여 정확하고 효율적으로 계산하는 새로운 방법을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.881-888
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• 2020

본 논문에서는 관측자가 얻을 수 있는 시선각(LOS) 측정값을 사용하여 관심표적의 상태변수를 추정하는 연구를 수행하였다. 관심상태변수는 표적의 위치, 속도 및 가속도로 설정하였다. 시선각 측정값은 필터에 표적운동모델 적용을 어렵게 하는 비선형성이 강한 측정값이다. 이러한 문제해결을 위해 가측정치 공식(Pseudomeasurement equation)을 사용하여 시선각 측정값 수식을 변경한 후 3D 가변선회(3D Variable Turn) 표적운동모델을 적용하였다. 또한 필터의 성능을 위해 기구학적구속조건(Kinematic Constraint)을 적용하였다. 필터는 초기조건에 강건한 특성을 가진 Bias Compensation Pseudomeasurement Filter (BCPMF)를 사용하였다. 병렬 계산의 이점을 위해 Two Stage Kalman Filter 형태를 추가적으로 적용하였다. 이 기법들을 사용하여 TBCPMF 3DVT-KC 필터를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1261-1267
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• 2013

다물체 기계시스템에서 핀조인트나 병진조인트 같은 저자유도 조인트는 고자유도 조인트보다 훨씬 빈번하게 사용된다. 저자유도 조인트에 대한 기구학적 구속조건식을 효율적이고 체계적으로 공식화하기 위해, 본 논문은 구속조건식을 표현하는 새로운 접근방법으로 파라메트릭 일반좌표를 이용한다. 제안된 방법에서는 직교좌표와 파라메트릭 일반좌표를 혼합하여 조인트 구속조건을 생성하는데, 이는 구속조건에 대한 자코비안과 같은 구속조건 편미분행렬을 매우 간단하게 표현되도록 하므로써 공식의 복잡성과 계산시간을 단축시킨다. 제안된 방법은 암시적 적분기를 바탕으로 실린더-크랭크시스템에서 검증되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.683-690
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• 1985

본 논문에는 Euler매개변수를 회전좌표계로 사용하여 구속된 3차원 기계시스템의 역동학력 해 을 수행한 연구결과가 수록되었다. 해석을 위해 문제에 등장하는 비선형 Holonomic구속조건식 들과 운동방정식들을 Cartesian일반좌표계을 사용하여 표시하였으며, 일반좌표계를 구성하는 각 강체의 좌표계로는 변위를 나타내기 위한 3개의 좌표와 회전을 나타내기 위한 4개의 Euler매 개변수가 사용되었다. 구속조건식들과 미분방정식 형태의 운동방정식들을 결합하여 시스템 전 체의 운동방정식을 유도하기 위해 Lagrange승수 기법을 사용하였다. 각 강체의 주어진 시간에 서의 위치, 속도, 가속도는 기구학적 해석(kinematic analysis)을 통해 얻어지고, 이 자료들을 전 체운동방정식에 대입하여 Lagrnage승수의 값을 계산하여 6개의 자유도를 가진 로봇 기구를 원 하는대로 운전하는에 필요한 각 관절의 토오크를 계산하였으며, 계산결과가 정확하다는 사실이 입증되었다. 연구결과 Euler매개변수를 회전좌표로 사용할 경우 특이 경우(singular case)가 발 생하지 않으며, 이 방법은 역동력학 해석용 다목적 전산프로그램 개발에 광범위하게 응용될 수 있음이 밝혀졌다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권11호
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• pp.2672-2679
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• 2000

In synthesizing and RSSS-SC mechanism that is the kinematic model of the McPherson strut suspension system in automobiles, the design equations for R-S, S-S and S-C dyads should be solved separately for a given set of prescribed positions. The number of prescribed positions that the RSSS-SC mechanism can be synthesized is up to three because of the S-C dyad. This limitation may cause unsatisfactory results in synthesized joint positions. This paper presents a kinematic synthesis method to place the joints of an RSSS-SC mechanism in desired boundaries by varying the prescribed positions of the mechanism within acceptable tolerances. The sensitivity analysis of the joint positions is used determine which displacement parameter should be altered to fulfill this task.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권11호
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• pp.2665-2671
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• 2000

Dimensional Synthesis, which is apart of kinematic synthesis, is to determine the dimensions of a mechanism of preconceived typer for a specified task and prescribed performance. In this paper, in an effort to provide designers with flexibility, a dimensional approximate synthesis method is presented for utilizing prescribed tolerance both the displacement and joint positions of a mechanism to be synthesized. For this, a constrained optimization problem is formulated with displacement parameters and joint positions as variables. The proposed method is applied to the synthesis of a 5-SS multi link suspension mechanism. The method discussed here, however, can be easily applied to any mechanism of which the kinematic constraint equations can be derived.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.80-90
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• 1994

Basic constraint equations derived from orthogonality conditions between a pair of body-fixed vectors and a body-fixed vector or a vector between two bodies are reformulated by using relative coordinate kinematics between two adjacent reference frames. Arithmetic numbers of operations required to compute derivatives of the constraint equations are drastically reduced. A mixed formulation of relative and cartesian coordinates is developed to further simplify derivatives of the constraints. Advantages and disadvantages of the new formulation are discussed. Possible singularity problem of para llelism constraints is resolved by introducing an extra generalized coordinate. Kinematic analysis of a McPherson strut suspension system are carried out to illustrate use and efficiency of the new formulation.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.110-123
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• 2000

In this Study, the dynamic equation for vibration analysis of mechanical systems with kinematic constraints is derived. This equations are derived in terms of small displacements of Cartesian coordinates, and are applied to compute the dynamic response and the natural modes of the suspension system of a vehicle. The results are validated through the comparison with the results from conventional nonlinear dynamic analysis and modal test.