• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.248-254
• /
• 1996

A disturbance rejection controller using eccentricity filtering and LQ control techniques is proposed to alleviate significantly the effect of roll eccentricity in multivariable cold-rolling processes. Fundamental problems such as process time delay inherent in exit thickness measurement and non-stationary characteristics of roll eccentricity signals can be overcome by the proposed control method. The filtered instantaneous estimate of roll eccentricity may be exploited to improve instantaneous estimate of the exit thickness variation based on roll force and roll gap mearsurements, and a feedforward compensator is augmented as a reference for a gaugemeter thickness estimator. And, LQ feedback controller is combined with eccentricity filter for the attenuation of the exit thickness variation due to the entry thickness variation. The simulation results show that eccentricity components have been significantly eliminated and simultaneously other distrubances also have been attenuated.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권7호
• /
• pp.659-666
• /
• 2016

자기교란은 관성/자기센서를 이용한 자세추정시 추정정확도를 저하시키는 주된 원인이다. 본 논문은 저자가 개발한 6축 관성센서를 이용한 센서가속도 추정용 칼만필터의 확장으로서, 9축 관성/자기센서를 이용하여 운동체의 자세가 지속적으로 변화하는 가운데 운동체 주변 자기교란을 정확히 추정하고, 이를 통해 자기교란환경에서도 정확한 3차원 자세를 추정할 수 있는 병렬 칼만필터를 제안한다. 제안하는 필터는 자기교란벡터를 상태변수로 지정하여 명시적으로 추정하며, 병렬구조이므로 설령 극심한 자기교란에 의해 자세추정이 영향을 받더라도 롤과 피치와는 무관하고 요에만 영향이 국한되는 장점을 지닌다. 제안방법은 로봇이나 선박, 항공기처럼 자기적으로 균등하지 않은 환경에서 운용되는 분야에 효과적으로 적용될 수 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.221-228
• /
• 2014

본 논문은 유도형 활공 탄약의 운용 개념을 소개하고, 이를 위한 항법 알고리듬을 제안하였다. 유도형 활공 탄약은 기존의 유도형 탄약과는 다르게 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하며, 이를 위해 날개 전개 전 탄체의 회전은 제거된다. 따라서 일정한 회전속도를 고려한 기존 유도형 탄약 항법 알고리듬은 활공 중에는 사용할 수 없다. 또한 탄체의 회전이 제거되면 회전 관성이 작아져 횡축이 불안정해져 횡축 가속도를 제어해야 하고, 이로 인해 롤 자세에 의한 횡축 중력 가속도 성분을 알 수 없다. 따라서 횡축 중력 가속도 성분을 기반으로 롤 자세를 추정하는 등속 수평 비행 상태를 가정한 기존 항법 알고리듬은 사용할 수 없다. 본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 회전 중 상태 추정을 위해서는 Lucia가 제안한 알고리듬을 사용하였고, 활공 중 상태 추정을 위해서는 새로운 항법 알고리듬을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권11호
• /
• pp.927-933
• /
• 2020

본 논문에서는 항공기 자세 변화를 고려한 항공기 보조연료탱크 연료량측정시스템을 제시하였다. 개발된 연료량측정시스템은 연료센서, 데이터 처리장치, 계기 및 센서 데이터로부터 연료량을 추정하는 소프트웨어로 구성되었다. 지상에서의 롤 및 피치 자세 변화를 모사하기 위해 모사시험 장치가 개발되었다. 모사시험장치를 이용하여 다양한 연료량, 롤 및 피치 각도의 센서 데이터를 자동으로 측정하여 트레이닝 데이터 세트를 획득하였다. 연료량을 추정하는 연료량 측정 소프트웨어를 트레이닝 데이터 세트와 함께 삼선형보간법을 사용하여 개발하였다. 개발된 연료량측정시스템은 참값을 알고 있는 테스트 데이터 세트의 연료 추정 오차를 측정하여 검증하였다. 테스트를 통해 개발된 연료량측정시스템의 오차가 TSO-C55 문서의 기준을 충족하는 것을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.453-461
• /
• 2013

본 논문에서는 소형 해상 부유체의 위기 평가를 위한 확률기반 위기평가기법(PET)에서 표본 데이터에 최적인 누적분포함수(CDF) 추정에 관한 평가절차와 실험결과를 기술하였다. CDF는 PET에서 부유체의 위기수준을 평가하기 위한 위기허용기준의 참조 값을 제공하기 위한 것으로, 부유체 모델의 롤(Roll), 피치(pitch), 히브(Heave) 등의 운동응답함수에 대한 표본 데이터에서 추정할 수 있다. 본 연구에서는 여덟가지 정형화된 분포함수와 최대우도추정기법을 적용하여 표본 데이터에 대해서 최대우도를 갖는 CDF들을 평가하였다. 분포함수들의 적합도 검정 실험을 통해서, 베타 분포가 롤과 피치 표본 데이터에 대해서 평균 확률오차 $\bar{\delta}(0{\leq}\bar{\delta}{\leq}1.0)$가 가장 작은 0.024와 0.022로 최적임을 나타냈고, 히브 표본 데이터에 대해서는 감마 분포가 $\bar{\delta}$가 가장 작은 0.027로 최적임을 나타냈다. 본 연구에서 제안한 방법은 표본 데이터의 최적분포 추정을 위한 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.441-449
• /
• 2021

지능형 이동체 시스템 발달에 따라서, 보다 정확한 위치 정보 추정 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 실내에서 사용되는 이동 로봇에게 주어진 일을 정해진 위치에서 수행할 때에는 보다 정확한 위치 추정에 대한 성능을 필요로 한다. 따라서, 이 논문에서는 고정형 또는 이동형 사물에 적용 가능한 진보된 위치 추정 방법을 제안한다. 제안 방법은 미리 설치된 블루투스 비콘 신호로부터 위치 추정 결과를 칼만 필터의 관찰 신호로 사용한다. 또한, 센서의 위치와 각도에 따라서 결정되는 각 방향의 중력 가속도를 추정하기 위해서, 롤(roll)과 피치(pitch) 각도를 먼저 계산하고, 이 결과를 자기장 센서 출력과 결합하여 요(Yaw) 각도를 추정함으로써,이동체의 진행 방향을 정확히 추정한다. 이를 기반으로 이동체의 제어 입력이 되는 가속도 신호를 정확히 계산함으로써, 칼만 필터의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 성능은 고정 상태와 이동 상태로 나누어 평균 위치 오차를 계산하여 기존의 칼만 필터와 비교시 위치 오차를 크게 향상시킴을 확인하였다.

• 융합정보논문지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.135-142
• /
• 2018

최근에 정밀 추적이나 타격 등의 군사 목적으로 UAV를 활용하는 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 앞서가는 비행체를 추적하기 위해 후방에서 촬영한 영상을 활용하여 롤, 피치, 요와 같은 그 비행체의 자세 정보를 추정하는 기존의 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 기존의 영상처리기법을 이용한 연구에 칼만 필터를 적용함으로써 자세 정보를 더욱 정밀하게 추정하는 방법을 제시한다. 영상처리를 사용해서 추정한 비행 자세 데이터에 칼만 필터를 적용함으로써 기존의 방식에서 발생했던 자세 각도의 추정오차 범위를 크게 줄일 수 있었다. 시뮬레이션 실험을 통해서, 칼만 필터를 적용할 경우 비행체의 자세 정보를 더욱 정확하게 추정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.31-38
• /
• 2002

본 논문에서는 4인승 커나드 항공기에 측정 센서와 데이터 처리 장비를 장착하고, 비행 성능 시험을 수행하여 획득한 비행데이터를 분석하였다. 실속 시험을 통하여 주익 실속이 원천적으로 방지되는 커나드 항공기 고유의 안전성을 확인하였다. 상반각효과, 역 빗놀이 현상 및 롤 조종력을 살펴보았고, 종 안정성을 좌우하는 중립점 위치를 추정하였다. 더치롤모드 등의 동운종 특성도 분석하였다. 일반적인 변수추정방법을 사용하지 않고 정상비행 상태에서의 비행데이터로부터 공렬 미계수 값을 직접 추정하거나 공렬 미계수 간의 관계식을 구하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권7호
• /
• pp.529-536
• /
• 2020

한국형발사체 3단은 추력기 자세제어시스템에 의해 3단 엔진 점화 시점부터 위성 분리, 위성과 충돌을 막기 위한 회피기동까지 롤 및 3축 자세제어가 수행된다. 추력기 자세제어시스템은 추력기를 작동시킬 때 추진제를 소모하므로, 적정 추진제 충전은 임무 성공에 있어 중요하다. 그러므로 한국형발사체의 비행 중 추력기 자세제어시스템의 추진제 소모량이 얼마인지 추정할 수 있는 수단이 필요하다. 본 연구에서는 추력기 자세제어시스템에서 획득할 수 있는 압력, 온도 데이터를 바탕으로 추진제 소모량을 추정할 수 있는 에너지 관계식을 개발하였다. 개발된 관계식을 검증하기 위해 On-board 시스템과 유사한 시스템을 구성하여 시험을 했고, 추진제 소모량 추정식과 증류수를 사용한 시험 결과를 비교분석하였다. 또한 오차 분석을 통해 예측 결과의 신뢰성을 판단하였다. 마지막으로 시스템 수준 운용시험의 추진제 소모 결과도 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권8호
• /
• pp.783-789
• /
• 2017

9축 IMMU기반의 3차원 자세추정에 있어 대표적인 정확성 저하요인은 가속도계 신호를 교란시키는 외부가속도와 지자기센서 신호와 관련된 자기교란이라는 두 가지 교란성분이다. 교란성분에 의한 영향을 최소화하기 위해 모델링기반 기법과 스위칭 기법이 제안되어 왔고, 이를 비교한 연구도 진행된 바 있다. 그러나 모델링기반 기법에서 모델링의 차이가 자세추정 성능에 미치는 영향에 대한 연구는 현재까지 발표된 바 없다. 본 논문은 교란성분 모델링이 IMMU기반 자세추정 정확성에 미치는 영향을 확인하기 위해, 모델링에 차이가 있는 최근 발표된 두 알고리즘을 다양한 시험조건에서 비교하였다. 이를 통해 교란성분 모델링의 차이는 진행잡음 공분산 행렬에 차이를 발생시키며, 이로 인해 자세추정 성능에 영향을 끼칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 시험결과 두 알고리즘은 평균제곱근오차에서 롤 피치 요평균 $1.35^{\circ}$ 및 요성분 $3.63^{\circ}$의 차이를 발생시켰다.