• 제목/요약/키워드: 사이클릭 제어

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사이클릭 피치제어가 가능한 쿼드로터 항공기의 운동특성 분석과 LQR 제어 (Analysis on Dynamic Characteristics and LQR Control of a Quadrotor Aircraft with Cyclic Pitch)

  • 조성범;장세아;최기영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.217-225
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    • 2013
  • 통상적인 쿼드로터 항공기는 네 개 로터의 회전 속도에 의한 추력 벡터의 크기를 조절하여 자세를 제어한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 쿼드로터 항공기의 단점을 개선하기 위해서 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터 항공기를 설계하였다. 콜렉티브와 사이클릭 제어를 사용하는 쿼드로터 항공기는 각 로터의 회전속도를 모두 동일하게 유지함으로써 진동에 의한 구조적인 문제를 해소할 수 있으며, 12개의 자유도를 가지므로 다양한 자세에서의 비행이 가능하기 때문에 자동 비행과 실용적 임무가 가능한 고성능 항공기로서 적합하다. 본 연구에서 개발하는 쿼드로터 항공기의 모델링은 FLIGHTLAB을 이용하여 비선형 모델을 구성하였으며, 각 비행 조건에서의 선형 모델을 이용하여 LQR 제어기 설계 및 비선형 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다. 본 논문은 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터의 모델링 및 시뮬레이션 결과를 보여준다.

배터리 관리 시스템을 위한 9-b 2MS/s 사이클릭 폴딩 ADC (A 9-b 2MS/s Cyclic Folding ADC for Battery Management Systems)

  • 권민아;김대윤;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권3호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 논문에서는 모바일 정보기기의 배터리 전력 관리를 제어하는 IBS(Intelligent Battery sensor), BMS(Battery Management System) 등의 PMIC(Power Management IC) 기술에 적합한 9b 2MHz 사이클릭 폴딩 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 제안한다. 제안하는 ADC는 응용기술에 적합한 고해상도를 만족시키는 동시에 폴딩 신호처리를 사용함으로써 고속 동작이 가능하다. 또한 폴딩 블록의 하나의 단만을 반복적으로 순환하는 구조로 설계되기 때문에 전체 크기가 줄어들 뿐 아니라 전력소모도 최소화 할 수 있다. 제안하는 시제품 ADC는 0.35um 2P4M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 INL 및 DNL은 각각 ${\pm}1.5/{\pm}1.0\;LSB$ 이내로 들어온 것을 확인하였다. 또한 2MS/s 동작 속도에서 SNDR 및 SFDR 이 각각 최대 48dB, 60dB이고, 전력 소모는 3.3V 전원 전압에서 110mW 이며 제작된 ADC의 칩 면적은 $10mm^2$이다.

사이클릭 벤얀 망의 셀 순서 무결성 보장을 위한 셀 재배열 버퍼 (The Cell Resequencing Buffer for the Cell Sequence Integrity Guarantee for the Cyclic Banyan Network)

  • 박재현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권9호
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    • pp.73-80
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    • 2004
  • 본 논문에서는, 고성능 결함 감내 셀 스위치인, 사이클릭 벤얀 망의 셀 순서의 무결성 문제를 해결하기 위한 셀 재배열 버퍼를 제시한다. 사이클릭 벤얀 스위치는, 편향 자기 경로제어를 사용하여, 입력 정합과 출력 정합 사이에 다중 경로들을 제공함으로써, 높은 신뢰성을 제공하고, 스위치의 내부 링크들의 혼잡 문제를 해결한다. 그런데, 이러한 다중 경로들은 길이가 서로 다를 수 있다 따라서 셀들이 입력 정합에 도착한 순서와 다르게 출력 정합에 도달할 수 있다. 제안된 셀 재배열 버퍼는 이러한 셀 순서의 무결성 문제를 해결하는 일종의 하드웨어 슬라이딩 윈도우 메커니즘이다. 본 장치 구성의 주요 비용은 슬라이딩 윈도우를 구성하는 하드웨어 비용이다. 따라서 필요한 슬라이딩 윈도우의 크기를 계산하기 위해서, 비균일 주소 분포를 가진 트래픽 부하 하에서 스위치를 시뮬레이션하여, 셀들이 스위치를 통과할 때 발생하는 지연 분포를 분석을 하였다. 이 분석을 통하여, 적은 양의 범용 메모리와 제어 논리를 사용하여, 셀 순서의 무결성 문제를 해결하는 셀 재배열 버퍼를 만들 수 있다는 사실을 밝혔다. 본 논문에서 제시한 셀 재배열 버퍼는 다른 다중 경로 스위칭 망들을 위해서도 사용될 수 있다.

완전 적응 자기 경로제어 알고리즘을 사용하는 고장 감내 ATM 스위치 - 사이클릭 베니안 네트웍 (A Fault Tolerant ATM Switch using a Fully Adaptive Self-routing Algorithm -- The Cyclic Banyan Network)

  • 박재현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9B호
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    • pp.1631-1642
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    • 1999
  • 본 논문에서는 새로운 고장 감내 ATM 스위치와 그 스위치 페브릭 내부에서 고장 감내를 위해서 사용하는 새로운 적응 자기 경로 제어기법을 제안한다. 이 스위치 페브릭은 동일한 단계(Stage)에 있는 스위칭 요소들(Switching Elements: SE)에 링크들을 추가하여 구성하고, 라우팅 알고리즘으로 베니안(Banyan) 네트웍의 자기 경로제어 기법을 확장하여 사용한다. 이렇게 구성된 스위치는 기존의 대부분의 스위치보다 입력단과 출력단 사이에 더 많은 다중 경로(Path)들을 제공할 수 있다. 본 경로 제어 기법은 베니안 네트웍처럼 간단하며, 이는 패킷을 동일한 목적으로 보내는 스위칭 요소들간의 위상적 관계들에 기반을 두고 있다. 이 베니안 네트웍의 위상적 특성들은 본 논문에서는 대수적으로 알고리즘의 정당성을 증명하였으며, 분석적 신뢰성 분석을 통해서 다른 스위치들과 정량적인 비교를 제공하였다. 이는 새로운 스위치 페브릭이 신뢰성 측면에서 베니안 네트웍이나 다른 네트웍보다 비용 대 효과비가 우수함을 보이고 있다.

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2차원 링-밴얀 망의 신뢰성 분석 (Reliability Analysis of the 2-Dimensional Ring-Banyan Network)

  • 박재현
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권4호
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    • pp.256-261
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    • 2007
  • 편향 자기 경로 제어 방법을 사용하는 고성능 고장 감내 스위칭 망인, 2차원 링-밴얀 망은 비균일 부하를 가하였을 경우에 사이클릭 밴얀 스위칭 망보다 성능이 우수하다. 본 논문에서는 이 망의 신뢰성 분석을 제시한다. 하드웨어 복잡도를 반영한 확률적 모형을 사용하여, 고장까지의 평균시간(Mean-Time-to-Failure)을 계산하여 제시하였다. 결과적으로, 최근에 개발된 Hui의 망 보다. $16\;{\times}\;16$ 망은 27.5%, $64\;{\times}\;64$ 망은 51.0%, 이 스위칭 망의 신뢰성이 높음을 알 수 있었다.

MAP 네트워크 관리 시스템의 트래픽 분석 (Analysis of the Traffic Characteristics for MAP Network Management System)

  • 김중규;이용두;이상배
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.434-441
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    • 1994
  • 본 논문에서는 생산 자동화 네트워크인 MAP에서 네트워크 관리 기능을 실현하기 위해 중용한 변수인 전송 지연과 버퍼크기 그리고 시스템의 안정도등의 트래픽 성능을 분석하였다. 네트워크 관리는 네트워크 상에서 통신이 정상적으로 수행되도록 자원의 제어 및 감독을 담당하는 것으로 네트워크 운영시 필수적으로 요구되는 기능이다. 그러나 MAP 네트워크는 운영시 빠른 응담성을 요구하기 때문에 네트워크 관리 시스템을 구현하여 운영하기 위해서는 네트워크 관리 활동으로 인한 영향을 고려하여야 한다. 네트워크 관리 시스템 동작시 발생하는 불균일한 트래픽을 분석하기 위해, 사이클릭 큐잉 모델을 이용해 해석적 방법과 시뮬레이션을 수행하여 대기 지연 시간과 버퍼 크기를 구했으며, 네트워크 관리 활동에 따른 시스템의 안정도를 분석하였다.

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$CH_4/O_2$의 사이클릭 유량제어에 의한 다이아몬드 박막의 특성향상 (Cyclic on/off Modulation of $CH_4\;and/or\;O_2$ Flows for the Enhancement of the Diamond Film Characteristics)

  • 김태규;김성훈;윤수종
    • 한국표면공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.82-86
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    • 2006
  • Diamond films were deposited on 10.0$\times$10.0$mm^2$ pretreated (100) Si substrate using $CH_4$, $H_2$ and $O_2$ source gases in a horizontal-type microwave plasma enhanced chemical vapor deposition system. We introduced a cyclic on/off modulation of $CH_4$ and/or $O_2$ flows is a function of the reaction time during the initial deposition stage. Surface morphology and diamond quality of the films were investigated as a function of the different cyclic modulation process of the source gases flows: For the enhancement of the nucleation density, there is an optimal process for the incorporation of oxygen. Diamond qualities of the films were improved by introducing oxygen gas during the initial deposition stage.

다차원 링-델타 망: 고성능 고장감내 스위칭 망 (Multidimensional Ring-Delta Network: A High-Performance Fault-Tolerant Switching Networks)

  • 박재현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1B호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 본 논문에서는 편향 자기 경로 제어 방법을 사용하는 새로운 고성능 고장 감내 스위칭 망을 제시한다. 기반이 되는 델타 망의 위상적 구조를 대수적 기법을 사용하여 해석한 결과로 부터, 편향 자기 경로 제어 알고리즘을 사용하는 다중 경로 스위칭 망인 다차원 링-델타 망을 유도한다. 제시된 스위칭 망에서는 델타 망의 링크들을 포함하는 모든 링크들이 결함 혹은 혼잡이 생긴 링크들을 우회하는 대체 경로들로써 사용된다. 본 연구에서 비균일 주소 분포를 가진 부하를 가했을 경우의 이 망의 성능을 시뮬레이션을 사용하여 분석하였다. 입력 셀의 도착률이 0.9이고, Hot Ratio가 0.8인 경우, $1024\;{\times}\;1024$ 크기의 제안된 스위칭 망의 통과율은 사이클릭 벤얀 망에 비해서 36.5% 우수하고, 2차원 링-벤얀 망에 비해서 13.3% 우수하다. 또한, $64\;{\times}\;64$ 크기의 제안된 스위칭 망의 신뢰도 는 Hui의 망에 비해 2.2배, 2차원 링-벤얀 망에 비해 46.6% 높다.

전자식 조정장치 헬리콥터의 하중 비행영역 제한 로직 설계 (Flight Envelope Load Factor Limit Logic Design for Helicopter Fly-By-Wire Controller)

  • 최인호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.159-164
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    • 2016
  • 본 논문은 전자식 조정장치 헬리콥터의 비행영역 보호를 위한 하중제안 로직 설계에 대한 결과이다. 헬리콥터는 로터, 동체, 엔진등 구조가 복잡하기 때문에 여러 가지 제약조건에 가지고 비행을 해야 한다. 이 때문에 조종사가 그 제약조건을 고려하여 조종을 하면서 조종사의 작업부하가 증가하고 비행 조종성을 떨어뜨리는 결과가 발생한다. 이러한 헬리콥터의 비행제약조건으로부터 자유롭게 조정 하도록 하여 조종사를 도와주는 기능이 필요하고 본 논문에서는 그 중의 대표적인 제약조건인 하중제약조건에 대한 제한 로직을 전자식 조정장치 헬리콥터에 설계하고자 한다. 하중범위를 벗어나는 비행은 피치 싸이클릭 스틱을 급격하게 입력하여 주로 발생한다. 이때 조종스틱 명령과 피치축 자세명령모델사이에 비행영역제한로직을 추가하여 하중범위를 벗어나지 않도록 하였다. 현재의 하중 값에 대한 자세범위를 동적으로 계산하는 로직을 사용하였고 헬리콥터 모델에 적용하여 시뮬레이션을 통하여 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이션을 통하여 정지비행영역, 전진비행영역에서 하중제한로직을 적용하지 않았을 때와 적용하였을 때를 비교한 결과, 하중제한로직을 적용하지 않았을 때는 하중제한 리미트를 20% 이상 초과하였으나 본 연구에서 제한한 로직을 적용하였을 때는 하중제한 리미트가 초과하지 않음을 확인하였다. 결론적으로 시뮬레이션을 통하여 동적으로 할당하는 제한로직이 헬리콥터 전자식 조정장치 제어기에 적합함을 확인하였다.