• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.17-25
• /
• 2010

선박 조종 시뮬레이션을 구성하는 기동 모델은 대상 선박의 동역학적인 특성을 현실에 가깝게 구현해야 하며, 신속한 계산 및 결과 처리가 가능하여야 한다. 다중 선박을 대상으로 하는 실시간 조종 시뮬레이션에서는 계산 시간 단축을 위해 일반적으로 선회각이나 선회율, 또는 전진 속도에 대한 1차 미분방정식 모델을 사용하여 선박의 움직임을 구현하게 된다. 본 논문에서는 대상 선박의 선회 시험 정보가 주어져 있을 경우 이를 이용한 선박의 단순 기동 모델링 및 계수 추정법을 제안하였다. 전진속도가 일정한 모델과 전진 속도의 변화를 고려한 모델의 계수 추정법을 수학적으로 전개하였으며, 실선 선회 시험 자료를 이용하여 제안된 모델의 유용성을 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제47권6호
• /
• pp.776-781
• /
• 2010

In the ship-handling simulator, it is important for a ship manoeuvring model to represent the dynamic characteristic of a ship and to be simple for reducing calculation time. Especially, even if principal dimensions of a ship are given in initial design stage, or manoeuvring test data are only given by model or real ship's trials, simulations are often needed to check the manoeuvrability of a ship. In this paper, a simple manoeuvring model based on turning test data of a ship is mathematically developed. And the simulation results are verified by comparing with turning test results of a real ship.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.111-120
• /
• 2011

가상세계에서 다중 에이전트들의 집단행동을 사실적으로 시뮬레이션하는 것은 중요하다. 대부분의 기존 연구가 개방된 공간에서의 집단행동에 초점 맞춘 반면, 본 논문은 제한된 공간에서 조종력을 이용한 집단행동에 대하여 연구한다. 에이전트들은 제한된 공간에서 하나의 공동 목적지를 가지며, 다른 에이전트와 충돌을 피하면서 목적지로 이동하여야 한다. 이러한 환경에서 세 가지 가능한 에이전트 모델을 제시 하였으며, 각 모델에 필요한 여섯 가지 조종력도 제안하였다. 제안된 모델의 올바름을 보이기 위하여 모델들을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 벽들과 출입구에 따라 각 에이전트가 목적지에 도착하는 시간은 달랐지만, 단순히 조종력만을 사용하는 제안된 모델들이 제한된 공간에서 잘 동작하는 것을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.1561-1567
• /
• 2013

본 논문은 헬리콥터 비행조종성능을 위한 비행제어법칙 설계에 대한 연구이다. 헬리콥터 비행조종성능관련 규격은 MIL-F-83300, ADS-33E이 사용되고 있으며, 이러한 요구조건을 만족하기 위한 자세 명령 타입의 제어기가 요구되고 있다. 본 논문에서는 ACAH 형태의 제어기설계와 성능 평가에 대해 기술하였다. 헬리콥터 동력학 방정식은 로터 동력학을 포함한 비선형 시뮬레이션 모델을 개발하고 정지 비행에서 전진속도까지 속도별로 트림조건을 이용한 선형모델을 구하여 사용하였다. 제어기 설계는 비행조종성을 만족하기 위해 명령모델추종방식을 사용하였고, 피드포워드 게인을 위한 단순한 역모델을 사용하였으며, 축간의 커플링을 줄이기 위한 디커플링 로직과 페이즈 모델이 적용되었으며 선형모델을 이용하였다. 비행성능 평가는 매트랩 기반의 Conduit을 이용하여 수행하였으며, 레벨 1의 기준을 만족함을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
• /
• pp.86-92
• /
• 1993

자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
• /
• pp.89-94
• /
• 2004

선박운항시스템은 첨단화 되고 있으며, 선박충돌회피시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그럼에도 선박 충돌사고 빈도수는 줄어들지 않는 설정이다. 시스템에 의한 충돌회피 조종에도 불구하고 근접거리로 충돌위험이 계속 존재한다면, 충돌위험 결정 및 판단기준에 있어서 단순히 TCPA, DCPA만의 입력변수 사용은 근접상황에서 충돌위험회피에 도움을 주지 못한다. 최근 5년간 국내 선박충돌사고 상대선 초인거리 조사에 의하면 약 $45\%$가 2마일 이하 근거리 초인하는 것으로 분석된다. 이런 요소는 선박조종성능 특성과 행위결정을 위한 시간적 특성의 영향을 많이 받는 근접조우를 유발한다. 따라서 근접상황에서 선박충돌회피동작 결정에 관한 연구는 안전항해의 필수적인 요소라고 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 선박조종성능 특성에 따른 선회조종과 선박의 거동을 분석하여 근접상황에서 신속하고 올바른 충돌회피 조선을 지원할 수 있는 선박충돌회피지원 모델을 제시한다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.827-832
• /
• 2004

선박운항시스템은 첨단화 되고 있으며, 선박충돌회피시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그럼에도 선박 충돌사고율은 줄어들지 않는 실정이다. 시스템에 의한 충돌회피 조종에도 불구하고 근접거리로 충돌위험이 계속 존재한다면, 충돌위험 결정 및 판단기준에 있어서 단순히 TCPA, DCPA만의 입력변수 사용은 근접상황에서 충돌위험회피에 도움을 주지 못한다. 최근 5년간 국내 선박충돌사고 상대선 초인거리 조사에 의하면 약 $45\%$가 2마일 이하 근거리 초인하는 것으로 분석된다. 이런 요소는 선박조종성능 특성과 행위결정을 위한 시간적 특성의 영향을 많이 받는 근접조우를 유발한다. 따라서 근접상황에서 선박충돌회피동작 결정에 관한 연구는 안전항해의 필수적인 요소라고 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 선박조종성능 특성에 따른 선회조종과 선박의 거동을 분석하여 근접상황에서 신속하고 올바른 층돌회피 조선을 지원할 수 있는 선박충돌회피지원 모델을 제시한다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.284-297
• /
• 2021

본 연구에서는 선박의 운항 데이터를 기반으로 조종성능을 모사할 수 있는 단순 운동학 모델을 제안하였다. 수평면 3자유도 각 방향의 속도 성분을 1차 미분방정식의 해 형태의 단순모델로 두고, 계수에 대한 운항데이터 학습을 수행하였다. 실제 선박의 충분한 운항 데이터의 확보는 어렵거나 제한적이므로, 본 연구에서는 실 운항 데이터 대신 공개된 동역학 모델을 활용하여 임의의 제어입력에 대한 시뮬레이션 결과를 얻고, 이를 운항데이터 학습에 활용하였다. 제어입력인 프로펠러 회전수 및 타각을 임의로 부가하여 동역학 시뮬레이션을 수행하고 각 속도 성분 출력을 얻었다. 충분한 시간 동안 동역학 시뮬레이션의 제어 입력과 속도 출력을 학습하여 각 제어 입력에 대한 운동학 모델 내 계수인 시정수 3개, 수렴속도성분 3개의 분포를 도출하였다. 추가로 임의의 제어 입력에 의한 선회 시뮬레이션 결과들과 비교함으로써 단순 운동학 모델의 성능을 검증하였다. 도출된 시정수들의 분포에는 다소 분산이 있으며, 제어 입력 이외의 관련 변수를 더 추가하여 정확도를 높이는 추후 연구가 필요하다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.613-618
• /
• 2012

부선이 선미 예인되는 상황에서의 예부선 통합시뮬레이션을 수행하기 위하여, 본 연구에서는 부선 단독 조종성능 추정을 위한 구속모형실험을 수행하였다. 구속모형실험결과로부터 부선 실선의 저항성능을 추정하였고, 도출된 유체력 미계수를 이용하여 선회시뮬레이션을 수행하였다. 부선의 선회시뮬레이션을 위해 부선에 작용하는 예인력의 힘과 방향을 단순히 모델링하고, 예인줄 방향각 변화에 따른 선회시뮬레이션 결과 비교와 실선시운전시험결과와의 선회직경 비교를 통하여 수학모델을 검증하였다. 그 결과 예인줄 방향각이 커질수록 선회직경이 작아지는 정성적인 경향을 확인하였고, 실선시운전결과와 비교 시 배수량 차이 등에 의하여 선회직경이 작게 추정되는 결과를 확인하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.26-34
• /
• 2009

터빈 익렬 내에서 발생하는 2차유동손실은 터빈 동익 또는 정익렬에서 전체 공기역학적 손실의 30~50%차지하며, 터빈 효율 향상에 있어 개선해야 될 중요한 부분으로 인식되고 있으며, 과거부터 2차유동에 의한 손실을 줄이기 위한 많은 연구들이 수행되었다. 본 논문에서는 2차유동손실을 일으키는 요인 중의 하나인 말굽와류의 강도를 감쇄시키기 위해 일반적인 날개 앞전에 모서리 홈을 설치하였으며, 설치 홈의 높이 및 깊이 등의 형상 변수를 변화시켜가면서 말굽와류의 발생 영역 및 강도의 감쇄 특성 및 구조에 대해 상용코드인 $FLUENT^{TM}$를 이용하여 수치해석적인 방법으로 연구하였다. 그리고 최상의 경우, 기준 모델의 경우보다 전압력 손실이 약 1.55% 감소함을 발견하였다.