• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.37-38
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• 2017

최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 $p_i(t)=u^c_i+u^o_i+u^{co}_i+u^h_i$-(1)을 받아 제어되는데 여기서, $u^c_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 VP 사이의 충돌방지제어, $u^o_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 장애물과의 충돌방지제어, $u^{co}_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 UAV 상호간의 협조제어, $u^h_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 $u^i_c:=-{\sum\limits_{j{\in}{\eta}_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ij}^c({\parallel}p_i-p_j{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(2), $u^o_c:=-{\sum\limits_{r{\in}O_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ir}^o({\parallel}p_i-p^o_r{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(3)로 정의되면 ${\phi}^c_{ij}$와 ${\phi}^o_{ir}$는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 ${\lambda}$에 대하여 VP의 원격제어명령은 $u^t_i(t)={\lambda}q(t)$로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터 상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.1055-1057
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• 2002

산업이 발전할수록 정밀 위치제어 알고리즘에 대한 요구가 증가하고 있으며, 선형 전동기의 보급에 따라 1um 단위의 고급 위치 제어 알고리즘에 대한 중요성이 커지고 있다. 위치제어에 있어서 작업의 신속성 및 정밀도를 높이기 위해서는 제어의 오버슛 현상을 억제할 필요가 있으며, 현장에서 직접 활용이 가능하도록 하려면 보다 간단한 구조의 제어 알고리즘이 요구된다. 위치제어에서 가장 큰 문제는 전동기의 최대 속도 및 최대 전류 제한에 의한 비선형성이 위치의 과도한 오버슛으로 나타난다는 것이며, 기존의 고급 알고리즘에서는 미리 제공되는 S-커브 형태의 위치 명령 패턴을 사용하여 속도 및 전류 제한을 회피하고 있다. 본 연구에서는 고급 제어 알고리즘과 동일한 성능을 내면서 복잡한 패턴 생성기를 사용하지 않고도 실제 위치가 오버슛없이 부드러운 S-커브 형태로 목표값에 수렴하는 새로운 형태의 위치제어기를 제안한다. 제안된 제어기는 비교적 간단한 구조로 인하여 헌장 적용력이 매우 뛰어나며, 이득 설정이 간편하다는 장점을 지니고 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11a
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• pp.176-179
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• 2010

본 논문에서는 고속철도 폐색분할 설계를 위한 요구사항을 도출하였다. 경부고속철도 열차제어시스템은 고정폐색방식으로 KTX가 차량의 물리적 특성, 선로환경 등을 고려하여 분할된 폐색구간을 진입할 때, 선행열차의 점유폐색을 기준으로 궤도회로로부터 해당폐색의 열차 진입/진출속도, 운행가능거리, 감속도 등의 운행정보를 전송받는다. 그리고 차상열차제어시스템은 지상에서 수신한 운행정보를 통해 열차제어곡선을 생성하고 열차가 해당폐색의 기준속도를 초과했을 경우, 비상제동명령을 내려 열차의 안전한 운행을 보장한다. 폐색분할은 열차의 안전한 운행을 위해 고정폐색방식에서 수행되는 기본설계로, 폐색분할 설계 결과는 궤도회로를 비롯한 지상열차제어장치의 수량을 산정하는 기준이 된다. 따라서 본 논문에서는 최고운행속도 300km/h로 운행하는 경부고속철도 폐색분할 설계를 기준으로 폐색분할을 위한 입력요구사항에 대해 분석하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.7
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• pp.69-75
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• 2004

An avoidance/guidance problem of an aircraft against moving obstacle is considered in two dimensional space. The aircraft is modelled as a point mass flying with constant speed. The lateral acceleration is assumed the control input. Artificial potential functions are applied to the terminal point and moving obstacles in order that repulsive forces and an attractive force are produced by the obstacles and the terminal point respectively. A real time guidance/avoidance law is proposed by using the potential forces and relative velocity. The guidance law for a logarithm potential function results the well-known proportional navigation law. The avoidance control command is inverse proportional to the time-to-go to the obstacle and turns the aircraft toward the negative direction of the line-of-sight change. The performance of the proposed guidance/avoidance law is verified with simulations.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.3
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• pp.247-255
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• 2016

The purpose of this study is to investigate unsteady-state characteristics of a pintle thruster with various pintle speed. Based on steady state experimental results, non-linear pintle stroke equation is obtained and applied to the unsteady state experimental system. For the unsteady state experiments, three different pintle speeds are used: 3.10 mm/s, 5.65 mm/s, 10.83 mm/s, respectively. Results show that backward pintle stroke results in faster convergence time because of high chamber pressure during backward pintle stroke sequence. During the forward and backward process, thrust curve shows singular points. These phenomenons is caused by variation of mass flow rate, which is mainly due to changes of both chamber pressures and nozzle throat area. This behavior becomes distinctive for a faster pintle speed case.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.12 no.1
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• pp.22-31
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• 2013

Flight tests on flight control performance of helicopter, conversion and airplane mode for the Smart UAV were completed. Automatic take-off and landing, automatic return home as well as automatic approach to hover were performed in helicopter mode. Climb/descent, left/right turn using speed and altitude hold mode were performed in each $10^{\circ}$ tilt angle in conversion mode. The rotor speed in airplane mode was reduced to 82% from 98% RPM in order to increase rotor efficiency with reducing Mach number at tip of rotors. It reached to the designed maximum speed, $V_{TAS}$=440 km/h at 3 km altitude. This paper presents the flight test result on full envelopment of Smart UAV. Detailed test plan and test data on control performance were also presented to prove that all data meets the flying qualities requirement.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.5
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• pp.65-73
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• 2004

CMG(Control Momentum Gyro) is a control device being used for spacecraft attitude control constructing relatively large amount of torque compared to conventional body-fixed reaction wheels. The CMG produces gyroscopic control torque by continuously varying the angular momentum vector direction with respect to the spacecraft body. The VSCMG(Variable Speed Control Momentum Gyro) has favorable advantages with variable speed to lead to better control authority as well as singularity avoidance capability. Attitude dynamics with a VSCMG mounted on a two-axis gimbal system are derived in this study. The dynamic equation may be considered as an extension of the single-axis counterpart. Also, a feedback control law design is addressed in conjunction with the dynamic equations of motion.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.136-137
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• 2010

본 논문에서는 고속, 저전력 비디오 부호화에 적합한 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화기를 더욱 고속화하기 위한 병렬처리 방법을 제안한다. 기존에는 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화를 위해 양자화 정보를 비트플레인단위로 분해후 이를 순차적으로 LDPCA 부호화하여 전체 부호화기 연산량에서 LDPCA의 복잡도가 약 54% 정도 차지하였고, 이는 고비트율로 부호화 할수록 더욱 증가하였다. 제안방법은 이를 개선하기 위해 여러 개의 비트플레인을 하나의 심벌 (symbol)로 묶어서 LDPCA 부호화를 수행하여 한 번의 연산으로 여러 개의 데이터를 동시에 처리할 수 있게 한다. 일종의 단일 명령 복수 데이터 처리 (SIMD, Single instruction, multiple data)에 의한 고속화 방법이다. 이를 통해 제안방법은 기존의 순차적 처리 방법에 비해 저비트율에서는 8배, 고비트율에서는 55배까지 LDPCA의 부호화 속도를 향상시켰다. 결과적으로 전체 부호화에서 LDPCA의 상대적인 복잡도 비율은 4%정도로 낮아지게 되었으며 Wyner-Ziv 영상의 부호화 속도도 약 1.5 ~ 2배까지 향상되었다. 제안방법은 LDPCA를 사용하는 다른 Wyner-Ziv 분산비디오부호화 구조에도 적용 가능할 것으로 기대한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.7 no.4
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• pp.839-848
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• 2012

In this paper, we propose a robust control scheme of AC servo motors to suppress disturbance torques effectively. The proposed controller consists of both a model based feed-forward controller and a stabilizing feedback controller. The feed-forward controller is designed such that the output of the nominal plant tracks perfectly the reference velocity command with desired dynamic characteristics. The feedback controller stabilizes the overall closed loop system. Furthermore, the feedback controller contains a free function that can be chosen arbitrarily. The free function can be designed so as to achieve both suppression of disturbances and robustness to model uncertainties. In order to illuminate the superior performance of the proposed control scheme to the conventional ones, we present some simulation results.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.20 no.2
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• pp.153-162
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• 2003

Recently, we have reconstructed LX-200 12inch telescope system for tracking and observing man-made space object. Motor, motor driver and motion controller were up-graded for getting faster respond characteristic and active control available. Also, command signal was offered to the PID controller into motor driver as computed real orbiting information of objects using PC, and it's control period of command signal was reduced to the 20ms. As the result, slew speed of the mount system was in proved up to $18^{\circ}/sec$ and respond speed of the system was faster than that of commercial system. Also, flipping state of image observed could be minimized by the up-graded system.