• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.164-165
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• 2022

자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship)의 개발과 도입은 해양 분야의 4차 산업 시대를 이끄는 가장 중요한 기술과 변화이다. 자율운항선박은 해양 사고의 발생 원인 중 가장 높은 비중을 차지하는 인적 요소를 줄이기 위해 인간의 개입 없이 독립적으로 운항하는 선박을 일컫는다. 인간의 개입을 줄이기 위해서는 기존의 선박과 다른 개념과 기술을 개발하고 도입해야 한다. 수십 년 전 개발되어 해상 플랫폼 및 오프쇼어 분야에서 특정 용도로 사용되는 선박 시스템인 동적위치제어스템은 기존의 시스템에 더해 더욱 정교하고 섬세한 선박의 움직임이 가능하도록 다양한 기능을 제공한다. 최근의 영국에서 제출한 IMO 의제 문서에 의하면, 자율운항선박에는 전통적인 앵커와 같은 선박 설비에 더해 추가로 다른 기술이 적용될 수 있다고 밝히며, 동적위치제어시스템을 명시하였다. 본 논문에서는 이러한 기능 중 자율운항선박의 안전한 운항을 달성하기 위해 동적위치제어시스템에서 적용할 수 있는 요인을 알아보고 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.10a
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• pp.74-76
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• 2012

칼만이론 및 Unscented 변환 기반의 Unscented 칼만필터를 이용하여 동적위치제어시스템을 설계하였다. Unscented 칼만필터는 기존의 칼만필터처럼 비선형운동방정식을 선형화 할 필요없이 비선형운동방정식 그대로 사용할수 있다. Unscented 칼만필터를 이용하여 설계한 동적위치제어시스템을 MATLAB SIMULINK프로그램을 이용하여 해양선박에 대해 컴퓨터시뮬레이션을 진행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.191-195
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• 1982

연속계의 동적 시스템을 제어하고저 할 때에는 구동장치와 측정장치를 어느 위치에 두느냐에 따라 시스템의 제어 성능이 상당히 달라지기 때문에 위치선정 문제가 매우 중요한 설계변수의 하나이다. 본 연구에서는 일반 연속계의 제어시스템을 설계하고저 할 때를 고려하여, 그들의 최적 위치를 결정할 수 있는 조건식을 최적 제어 이론을 바탕으로 유도하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2020.11a
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• pp.157-158
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• 2020

항만용 자율주행 야드트럭운행 환경은 무신호교차로 주행, 낮은 GPS정확도, 악천후상황주행, 이송 컨테이너 위치변경등과 같이 일반 도로의 센서기반의 자율주행차량 운행과 다르게 매우 복잡하다. 이를 위해서는 항만내 특성을 반영한 실시간 위치, 속도 등에 대한 정확한 인식이 중요한 요소이다. 이를 위해서 센서융합과 V2X기반의 복합적인 항만용 실시간 로컬 동적지도 (Local Dynamic Map) 생성 및 V2X기반의 협력측위를 통하여서 기존의 독립적인 자율주행차량의 위치 인식보다 더 개선된 고정밀 위치 인식 정보추출이 필요하다. 본 연구에서는 복합적인 항만용 동적지도 생성관리시스템의 설계 방안 및 협력측위 기술 적용 방안을 제시하고 이를 활용한 항만 구역내 자율주행차량 및 모든 화물 이송장비들의 실시간 위치 인식뿐만 아니라 이동체의 사전 충돌예측 및 비상정지 안전 제어 가능한 V2X 기반의 인텔리젼스 한 3차원 관제시스템 설계 방안을 제시하고자 한다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.31 no.1 s.117
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• pp.55-64
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• 2007

In general mechanical servo systems, friction deteriorates the performance of controllers by its nonlinear characteristics. Especially, friction phenomenon causes steady-state tracking errors and limit cycles in position and velocity control systems, even though gains of controllers are tuned well in linear system model. Even if sensor is used higher accuracy level, it is difficult to improve tracking performance of the position to the same level with a general control method such as PID type. Therefore, many friction models were proposed and compensation methods have been researched actively. In this paper, we consider that the variation of mover's mass is various by loading and unloading. The normal force variation occurs by it and other parameters. Therefore, the proposed control system is composed of main position controller and a friction compensator. A parameter estimator for a nonlinear friction model is designed by adaptive control law and adaptive backstepping control method.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.11
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• pp.208-217
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• 1998

본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.2
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• pp.174-179
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• 2015

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) has been used by Dynamic Positioning (DP) system for risk and reliability analysis. However, there are limitations associated with its implementation in offshore project. 1) since the failure data measured from the SCADA system is missing or unreliable, assessments of Severity, Occurrence, Detection are based on expert's knowledge; 2) it is not easy for experts to precisely evaluate the three risk factors. The risk factors are often expressed in a linguistic way. 3) the relative importance among three risk factors are rarely even considered. To solve these problems and improve the effectiveness of the traditional FMEA, we suggest a Fuzzy-FMEA method for risk and failure mode analysis in Dynamic Positioning System of offshore. The information gathered from DP FMEA report and DP FMEA Proving Trials is expressed using fuzzy linguistic terms. The proposed method is applied to an offshore Dynamic Positioning system, and the results are compared with traditional FMEA.

• The Journal of Information Technology
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• v.5 no.4
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• pp.165-171
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• 2002

We propose Dynamic Circle Location Register (DCLR) scheme where each visiting location register (VLR) has a given fixed circle registration area around itself and has IDs of other VLRs in this circle area. Whenever a terminal moves to another registration area (RA), system computes whether the terminal is located in the current DCLR area and sends the recent location information of terminal to the old or new DCLR according to computing results. Also, according to change DCLR circle dynamically, we can track terminal location by querying DCLR of the current terminal when a call originates. The our scheme solves the HLR bottleneck due to the terminals frequent RA crossings and distributes the registration traffic to each of the local signaling transfer point (LSTP) area in wireless communications (WC)

• 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 Ocean Engineering and Technology
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• v.16 no.4
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• pp.54-60
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• 2002

본 연구는 슬라이딩 모드개념을 이용한 비선형 견실 상태 추정기의 선박 위치제어시스템에 대한 적용에 관한 연구이다. 개발된 상태추정기는 제어기 설계에 필요한 동적 모델에 있어서 고려되지 않은 비선형성과 불확실성 및 외란이 존재하더라도 견실히 상태추정을 수행할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 선박의 속도 및 유체력으로 인한 외란의 추정이 가능하며, 파랑으로 인한 고주파 운동응답을 여과시킴으로 불필요한 작동기의 동작과 과도한 연료손실을 방지할 수 있다. 특히 상태 추정기에 불연속 함수를 도입함으로 비선형성, 외란 및 불확실성에 대해 강인한 특성을 가지고 있다. 제안된 상태추정기에 기초하여 Observer backstepping 방법을 이용한 위치 제어기가 설계되었으며, 제어시스템의 안정성을 Lyapunov 법을 이용하여 검증하였다. 일련의 수치 시뮬레이션을 수행함으로서 제안된 상태추정기 및 제어기의 선박위치제어시스템으로서의 성능을 예증하였다.