• 제목/요약/키워드: 운동추종

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소형 자율무인잠수정 "BOTO"의 개발 및 실험 (Development & Test of A Small-Sized Autonomous Underwater Vehicle "BOTO")

  • 변승우
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.103-109
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    • 2012
  • 논문에서는 천해역에서 운용가능한 소형의 자율무인잠수정 "BOTO"의 개발과 실해역 자율주행 성능시험에 관한 내용을 다룬다. BOTO의 개발을 위해 6자유도 운동방정식을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과를 바탕으로 소형 자율무인잠수정을 개발하였다. 시뮬레이션에 사용되는 운동모델의 계수와 주행성능을 확인하기 위해 회류수조에서 저항계수 측정 시험도 수행하였다. 운동모델을 기반으로 무인잠수정의 선회반경 시뮬레이션과 수평면에서의 경로추종을 위한 알고리즘을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 설계된 제어기를 이용하여 실해역 자율주행시험을 수행하였다. 실해역 자율주행시험은 선회반경 측정시험과 경로점 추종시험을 실시하였으며, 실해역에서 목표 경로점을 잘 추종하는 것을 확인하였다.

비행체 운동 역학 기반 경로 추종 시선각 유도 법칙 설계 (Design a Path Following Line-of-Sight Guidance Law based on Vehicle Kinematics)

  • 유동일;심현철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.506-514
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비행체의 운동 역학을 고려한 경로 추종을 위한 시선각 유도 법칙의 유도 게인 설계 기법에 대해 기술하였다. 비례-미분 게인과 접근 거리의 설계 변수로 구성된 시선각 기반 유도 법칙은 유도 게인 결정시 대부분 경험적 또는 실험적인 방법으로 설계하는 것이 일반적인데 이러한 경우 정밀하고 일관적인 경로 추종 성능 보장이 어렵고 비행체 기동 한계 및 운용 속도 등에 따라 설계 변수를 재설계해야하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 비행체의 속도에 따른 운동 역학을 고려하여 설계 변수의 개수를 최소화하고 비행 속도에 따라 유도 법칙 게인이 변화되어 정밀한 경로 추종이 가능할 뿐만 아니라 안정적이고 일관된 성능을 갖는 유도 법칙의 게인 설정 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 비행체의 자세에 대한 1차 응답 속도를 고려한 비선형 시뮬레이션을 수행하여 추종 성능을 평가하였으며 선형 경로와 원형 경로에 대한 비행 시험 을 통해 추종 성능 및 알고리듬의 타당성을 실험적으로 확인하였다.

무게중심 변화를 이용한 구형무인비행체 경로 추종 제어기 성능에 관한 연구 (A Study on Performance of Path Tracking Controller Using Changes in Center of Gravity of Spherical UAV)

  • 최윤호;양성욱;양준모;김봉균;이상철
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.50-54
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    • 2015
  • 구형무인비행체는 다중 모터를 이용한 무인항공기에 비행 소형화, 경량화, 경제화 등의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 구형무인비행체의 경로 추종을 위한 제어기 설계 및 성능에 대한 내용을 다루고 있다. 먼저 구형무인비행체의 운동방정식이 제어기 설계를 위해 유도되었고, 유도된 운동방정식을 이용해 경로 추종 제어기를 설계하였다. 구형무인비행체의 자세제어는 무게중심을 변화하는 방법을 사용하였다. 요구 경로를 설정하여 설계된 제어기의 경로 추종 성능을 MATLAB 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 제시된 제어기가 설정된 경로를 추종하고 있음을 확인하였다.

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고속 권상운동과 흔들림억제 궤적추종을 위한 천정주행 크레인의 퍼지 비선형 적응제어 (Fuzzy Nonlinear Adaptive Control of Overhead Cranes for Anti-Sway Trajectory Tracking and High-Speed Hoisting Motion)

  • 박문수;좌동경;홍석교
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.582-590
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    • 2007
  • 천정주행 크레인의 고속 권상작업 및 흔들림 억제 궤적추종을 위한 비선형 적응제어 방법을 제시한다. 천정주행 크레인의 흔들림 운동은 트롤리의 가속도. 권상로프의 길이 및 권상속도와 강하게 결합되어 있다. 이는 비간섭 제어 기반의 흔들림 억제 궤적추종 제어법칙을 설계하는데 있어 장애요인으로 작용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 트롤리의 가속도와 권상속도의 영향을 최소화하는 방법으로 불확실성이 존재하는 경우에도 흔들림 운동의 궁극적 균일 유계성을 보장하는 퍼지 비선형 적응형 흔들림 억제 궤적추종제어법칙을 제안한다. 특히, 제안한 방법은 파라미터 변화. 외란 등을 포함한 시스템 불확실성을 퍼지 불확실성 관측기를 이용하여 보상한다. 따라서, 퍼지관측기의 근사화 오차가 영으로 수렴할 때 추종오차 및 흔들림 각도의 궁극적 한계치는 영으로 감소한다. 끝으로 제안한 방법의 성능검증을 위한 모의실험 견과를 제시한다.

비선형 추종제어를 위한 성층권비행선의 궤적 최적화 (Trajectory Optimization for Nonlinear Tracking Control in Stratospheric Airship Platform)

  • 이상종;방효충;장재원;성기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.42-54
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    • 2009
  • 비행체의 최적궤적문제에서는 최적화의 수렴성 및 효율성을 위해 3자유도 운동역학모델이 이용되며, 비선형 추종제어를 위해서는 6자유도 비선형 운동모델이 이용된다. 따라서, 3자유도 운동역학모델을 통해 획득한 최적궤적을 비선형 추종제어의 기준궤적으로 사용하는 경우에 두 모델간의 상이성으로 인한 문제가 발생하게 되며 성능이 보장하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 두 모델간의 차이를 완화시키기 위한 새로운 최적궤적 생성 방법을 제안하였으며, 성층권비행선의 실제 구속조건과 성능조건 및 제트 스트림을 고려하여 최적궤적을 생성하고 기존 결과와 비교함으로써 제안한 방법의 장점을 검증하였다.

소형궤도차량의 속도 추종 특성을 평가하기 위한 제어시스템의 설계에 관한 연구 (A Study on the Construction of a Control System for the Evaluation of the Speed Tracking Performance of the Personal Rapid Transit System)

  • 이준호;신경호;이재호;김용규
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.449-454
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    • 2006
  • 본 연구는 Labview Simulation Interface Toolkit과 Matlab/Simulink를 조합한 제어 시스템을 매우 짧은 차간 간격을 요구하고, 차량 간의 충돌을 피하기 위해서 매우 정확한 속도제어를 필요로 하는 개인 고속 이동 시스템에 응용하는 것에 대해서 다룬다. 간단한 차량의 운동방정식을 유도하기 위해서 선형모터를 도입한다. 후미 차량에 의해서 추종되어 져야하는 속도 프로파일은 두 차량(선행차량과 후미차량) 간의 상태정보를 기초로 해서 생성된다. 속도 프로파일 추종을 위한 제어 시스템은 Matlab/Simulink 에 의해서 설계된다. 모의시험 결과는 제안된 제어 시스템이 속도 추종 특성을 평가하는데 효과적임을 보인다.

안구 운동이 노인의 인지능력 변화에 미치는 융합적 분석 (Convergent Analysis of Old People Eye Movement Training on Change of Cognitive Ability)

  • 배세현;김경윤
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.121-127
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    • 2018
  • 본 연구는 55명의 노인 대상자를 무작위로 급속안구운동(saccadic eye movement, SEM)군과 원활추종눈운동(smooth pursuit eye movement, SPEM) 두 군으로 구분하여 4주 동안 안구운동을 실시한 후 사건관련 전위(event-related potentials)중 P300의 전위값과 잠복기 그리고 MMSE-DS를 사용하여 안구운동이 인지능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 SEM과 SPEM 군의 P300 전위값은 유의하게 상승하였으며, P300의 잠복기는 유의하게 짧아졌다. MMSE-DS 결과 두 군 모두 유의한 상승을 나타냈으며, 군간 비교 시 SEM군은 지남력, SPEM군은 주의력에서 유의한 차이를 나타내었다. 결론적으로 SEM과 SPEM은 노인의 인지능력을 향상 및 유지를 시킬 수 있으며 치매예방과 경도 치매에 대한 치료 도구로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

모바일 로봇의 경로 추종 제어 (Trajectory Tracking Control for A Wheeled Mobile Robot)

  • 김진환
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권4호
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    • pp.73-77
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    • 2009
  • 본 논문에서는 모바일 로봇의 경로 주총 제어에 관해 다룬다. 설계된 제어기는 운동학 제어기와 동역학 제어기로 구성된다. 운동학 제어기는 2개의 게인을 가짐에 따라 기존의 3개의 게인을 가지는 제어기에 비해 게인 설정에 필요한 시간을 줄일 수 있다. 동역학 제어기는 마찰력과 외란 보상을 고려하여 다양한 환경에서 경로 추종 성능을 개선시킬 수 있다. 모의실험 결과를 통해 제안된 제어기의 안정된 성능을 확인할 수 있다.