This paper presents the algorithm for estimating the attitude of an underwater vehicle using EFK. The system model is designed by linerizing the nonlinear Euler angle differential equation and the measurements is a speed logger output. The simulation result shows that the estimation lagorithm is adequate for decreasing attitude errors that grow abruptly during the motion with acceleration and rotation. It also shows that we can adapt the algorithm for compensating initial attitude errors generated after initial leveling.
It is necessary to estimate hydrodynamic coefficients to design the auto-pilot system and motion simulator of submersible vehicle. In this paper, an algorithm was designed to estimate hydrodynamic coefficients of submersible vehicle. Using this algorithm, the hydrodynamic coefficients were estimated from measurements of full scale trial. The estimated hydrodynamic coefficients were used for the design of an auto-depth controller(ADC) of submersible vehicle, and the resulting ADC are proved to have a better performance than the previous one.
The regulator problem can be considered as some impulsive disturbance rejection one. In this point of view, the rate of decay is one of important factors for regulation and depends on how negative the real parts of the eigenvalues of closed-loop system. The algorithm that the closed-loop system has eigenvalues lying within a vertical. strip is useful for rapid disturbance rejection. This paper presents a design method for a linear quadratic regulator of two-time scale system with eigenvalues in a vertical strip by use of time-scale separation property.
A new mixed approximation method is proposed for the model reduction of high order linear and time-invariant dynamic systems. This method makes allowance for stability and feature retention simultaneously. After defining dominant frequency range which affects relative stability of systems, a part of denominator is obtained using the energy dispersion method and tests are obtained using dominant frequency response matching method. The proposed method reflects the characteristic of the original system more faithfully and guarantees absolute stability of the reduction model.
The permissible positioning error of the transducer used in reactor inspection must be within 10 mm. To implement the required precision it is necessary to manufacture all components affecting the positioning mechanism correctly and precisely. In addition, it is also necessary to handle error factors accurately. This paper describes the activities of the findings and corrections of the errors which were occurred in experiments. Those activities are; i) Categorization of error factors, ii) Cause analysis of errors, iii) Correction of errors founded in experiments by the analysis of laser induction type and by the validation of real measurement of horizontal, vertical baselines.
대부분의 다중 로봇(Multi-robots) 시스템은 환경적으로 단일로봇의 운용을 포함하지만, 수많은 연구가들은 제시된 임무를 완수하기 위하여 로봇 그룹이 협력함으로써 나타나는 잠재적 장점에 주목하게 되었다. 미지의 해성 탐사(Exploring), 물체 일기(Object pushing), 그리고 유독성 폐기물 첨소와 같은 작업을 수행하기 위해서는, 매우 복잡한 로봇을 사용하기 보다는 소형이며 간단한 다수의 로봇을 사용하는 것이 보다 효과적이다.
본 논문에서는 수중에서 운용하는 임베디드 능동 음향탐지 시스템에 적용하기 위한 광대역 송신 전력 증폭기 설계/제작/시험 과정에서 발생된 문제를 분석하고 해결방안을 제시한다. 최근 수중음향 분야에서도 탐지 성능을 향상시키기 위해 광대역 소나(Sound Navigation and Ranging, SONAR) 신호처리 연구가 진행되고 있으며 이를 위한 광대역 수중음향 송수신 장치 개발이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 임베디드 시스템 특성상 복잡하지 않고 구현이 간단한 2 레벨 톱니파 형태의 Class D 급 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 생성 방식을 사용하여 광대역 수중음향 신호를 생성한 이후에, 송신 증폭기를 통하여 다양한 형태의 송신 파형을 재생하고 수중에서 실험을 하는 과정에서 두가지 이상의 주파수를 가진 소나 신호를 동시에 재생한 경우, 원신호에 두 신호의 주파수 차의 정수배만큼 더해진 기생 주파수가 나타나는 현상이 발생하여 원하지 않은 송신 음원이 재생되는 문제가 있음을 발견하였다. 이러한 문제점의 원인을 분석하기 위해 MATLAB 및 Simulink를 이용하여 송신 하드웨어 및 PWM 제어 과정을 모델링하고 시뮬레이션 하였으며, 시뮬레이션을 통해 문제점을 재현하고 해결방안을 제시한다.
항만 구조물인 케이슨 및 블록 등을 수중에 거치하기 위해서는 기초사석을 투하하고 이 위에 구조물을 설치한다. 이때 기초 사석은 상구구조물을 지지하기 위한 기초 토대로서 사석의 규격, 비중, 중량 모양 및 치수 등이 균일하고 치밀하여야 하며 선정시험을 통과한 사석만을 사용하여 시공하야 한다. 또한 이러한 기초 사석을 고르게 만들어 주는 작업 구조물의 거치 이전에 반드시 이루어 져야 한다. 본 연구에서는 수중 고르기 작업 공정의 무인화를 위하여 수중 고르기 및 굴삭용 무인기계 뿐만 아니라 무인기계화 시공을 위한 원격제어용 운영시스템, 수중 물체 인식 및 수중위치 분석을 위한 수중 환경 모니터링 시스템이 개발되었다. 본 장비는 육상 및 수중 테스트를 통하여 검증을 완료 하여 우수한 성능을 확인하였다. 그러나 현장에 본 장비를 투입하기 위해서는 성능뿐만 아니라 건설 공정의 제안 및 분석 그리고 효율(경제성)이 분석되어야 한다. 본 연구에서는 수중고르기장비의 성능 및 기능, 건설공정절차, 기존의 공법과의 비교 분석하였다. 분석결과 기존의 잠수부를 투입하는 건설공법에 비하여 경제성, 효율성, 안전성이 향상되는 것으로 확인되었다.
본 연구는 유체장에 대한 Navier-Stokes방정식과 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 지배방정식으로 사용하는 수치파동수로를 적용하여 고립파(지진해일)에 대한 이열투과성수중방파제의 파랑제어기능을 수치적으로 검토한다. 고립파의 조파는 수치파동수로의 계산영역내에 설치된 수치조파기(내부조파소스)를 이용하였으며, 구조물에 의한 고립파의 파랑변형을 논한 기존의 연구결과와 본 해석결과를 비교함으로써 본 연구의 타당성을 확인하였다. 이로부터 일렬 및 이열의 투과성수중방파제에 의한 고립파의 파랑변형, 전달율, 반사율 및 에너지플럭스를 포함한 파동장의 변화를 수치시뮬레이션하였다. 비록 한정된 범위의 연구결과이지만, $h_0/h=0.925$($h_0$는 수중방파제의 천단고, h는 수심)를 갖는 이열수중방파제의 경우에 수중방파제 배치간격 $l/L_{eff}>0.4$(여기서, $L_{eff}$는 고립파의 유효거리)의 범위에서 입사파랑의 파고는 이열수중방파제에 의해 약 60%까지 감쇠되는 것을 알 수 있었으며, 일렬수중방파제에 비해 반사율이 약 47%정도로 증가하고, 전달율은 약 18%로 감소하였다. 따라서, 본 연구에서 고립파의 제어를 위해 처음으로 도입되는 투과성이열수중방파제는 일렬의 경우와 대비하여 경제적으로, 그리고 보다 효과적으로 고립파를 제어하는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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