• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2004.04a
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• pp.285-290
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• 2004

Wave exciting force and moment generate the motions of a ship in waves. Since ship motion exerts the negative influences on a crew's operability, the safety of cargos, passenger's comfort, etc, the anti-rolling devices may be required to reduce such motion. In this paper, the dynamics of the anti-rolling devices such as passive and active moving weight stabilizer and anti-rolling tank, and fin stabilizer are mathematically modeled. While the effect of the motion of the anti-rolling device on a ship was taken into consideration in roll mode only in the past, the 6 DOF coupled equations of motion between a ship and the anti-rolling devices are constituted. Finally the motion of a ship with anti-rolling devices in waves is simulated through the developed simulation program.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.26 no.1
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• pp.16-22
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• 2016

The research on two-wheeled inverted pendulum (TWIP) mobile robots has been ongoing in a number of robotic laboratories around the world. In this paper, we consider a robust controller design for the TWIP mobile robot driving on uniform slopes. We use a 2 degree-of-freedom (DOF) model which is obtained by restricting the spinning motion in a 3 DOF motion dynamic equation. In order to design the robust controller guaranteeing stability of the TWIP mobile robot driving on inclined surface, we propose a sliding mode control based on the theory of variable structure systems and design a sliding surface using the theory of the linear quadratic regulation (LQR). For simulation, the dynamic model of the TWIP mobile robot is constructed using Mathworks' Simulink and the sliding mode control is also implemented using Simulink. From simulation results, we show that the proposed controller effectively controls the TWIP mobile robot driving on slopes.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.116-120
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• 1994

최근 항공우주 및 생산자동화 분야의 급격한 발달에 따라 정밀도와 효율성을 향상시키기 위해 저중량, 고강도 구조물이 요구된다. 그러나 경량화 추세로 인해 수반되는 구조물의 유연성 증가로 외력에 대한 구조응답의 진폭이 커지고 구조물의 피로 수명이 단축되어 매우 위험한 상황에 이를 수 있다. 이런 바람직하지 않은 진동현상을 제어하기 위해 여러 제어이론을 응용한 진동억제시스템의 연구가 활발하며, 신소재인 압전재료의 개발로 새로운 방향이 제시되고 있다. 압전재료는 유연한 구조물에 부착되어 압전재료의 수축, 팽창 운동에 의해 발생된 에너지를 부착된 구조물에서의 제어력으로 사용되어, 진동 혹은 자세 및 형상 제어에 활용되고 있다. 압전재료에 대한 연구로는 Crawley, de Luis3가 보의 표면 혹은 내부에 압전세라믹을 부착하여 액튜에이터로 사용하는 경우 집중모멘트를 가하는 역할을 함을 밝혔고, Hanagud, obal은 압전재료를 센서와 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 대한 최적 진동제어 알고리즘을 개발, 그 성능에 대한 효과를 조사하였고 임의의 위치에 부착된 센서 및 액튜에이터를 고려한 복합재료 보의 운동방정식을 유한요소법을 이용 유도하였으며 변위율 피드백(rate feedback)과 모달피드백(modal feedback) 제어기를 적용하여 진동제어 효과를 고찰하였다. 그리고 Tomas, James, Hubbard는 압전필름을 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 Liapunov 제어기와 변위율 피드백 제어기를 사용하여 능동감쇠기를 설계하였고, Lee, Chaing, Sullivan은 압전필름을 센서와 액튜에이터로 사용해 평판에 변위율 피드백 제어기를 적용한 능동감쇠기를 설계하고 실험적으로 수행하였다. Base가 백색잡음가진을 지속적으로 받을 때 보끝의 움직임이 최소가 되도록 제어하고자 연구를 수행 중인 바 그 결과로소 본 논문에서는 적용시켰고 F-P-K 방정식을 이용해 확률영역으로 변환하여 LQR 제어기와 pole allocation 제어기를 시스템에 적용시켜 우수한 특성을 갖음을 제어 시뮬레이션의 결과를 통해 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2004.04a
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• pp.168-171
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• 2004

본 논문에서는 대표적인 비선형 동특성을 가지는 실제 헬리콥터의 회전 및 자세 운동을 근사화한 모형 헬리콥터의 시스템을 소개하고 이 시스템의 정지 자세 제어를 위하여 WAVENET 제어기와 PID 제어기를 설계하였으며, WAVENET의 신경망 연결 가중치(weight) 및 웨이브렛의 신축 및 이동변수와 PID 제어기의 최적 이득 계수를 GA를 사용하여 조정되도록 하였다. 그리고 과도 응답 특성이 우수한 WAVENET 제어기와 정상 상태 특성이 우수한 GA-PID 제어기를 Hybrid 형태로 구성한 Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 비선형 시스템인 모형 헬리콥터 시스템에 적용하여 제안한 제어기 설계 알고리즘의 유효성과 우수성을 입증하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.17 no.6
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• pp.738-743
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• 2007

In this paper, a muscle motion sensing system and an artificial arm control system are studied. The artificial arm is for the people who lost one's forearm. The muscle motion sensing system detect the intention of motion from the upper arm's muscle. In sensing system we use flex sensors which is electrical resistance type sensor. The sensor is attached on the biceps brachii muscle and coracobrachialis muscle of the upper arm. We propose an algorithm to classify the one's intention of motions from the sensor signal. Using this algorithm, we extract the 4 motions which are flexion and extension of the forearm, pronation and supination of the arm. To verify the validity of the proposed algorithms we made experiments with two d.o.f. artificial arm. To reduce the control errors of the artificial arm we also proposed a fuzzy PID control algorithm which based on the errors and error rate.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.3
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• pp.251-257
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• 2012

The flight controller should meet the flying qualities, stability margins, and time response requirement according to the class of a target aircraft or UAV. Classical design process of PID controller is a very time consuming process and needed trial and erros. The best way is to apply the multi-disciplinary optimization algorithm to meet the numerous constraints of controller requirements. This paper presents how multi-objective parameter optimization (CONDUIT) can be used to determine many design parameters of lateral stability and augmentation system for roll and heading controller of the small UAV. To verify the effectiveness of applying the optimization method, designed controller using optimization are compared with the baseline controller that is designed only considering the time responses.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06b
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• pp.146-151
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• 2001

The Grand-Touring is a game motion simulator that simulates the race-car driving motion with three hydraulic cylinders which connect the platform and base in parallel. Its motion control system consists of the PC-based main controller and micro-controller based sub-controller. The former one process the dynamic image of race-car in response to the driver's action and computes the reference command for each cylinder and the latter one is designed for the tracking control of hydraulic cylinder and interfacing the auxiliary signals between various sensors/actuator and main controller. In this research, we developed the sub-controller that implements the required functions of Grand-Touring and prove the overall performance with experiments.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.197-197
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• 2004

일반적으로 가공기는 주로 직선 운동 축과 회전 운동 축으로 구성되어 있으며, 여러 개의 축의 조합에 의하여 원하는 경로를 얻어내게 된다 여러 축이 조합이 되더라도 대부분 가공 동작의 경우는 하나의 축에 의한 단축 운동으로 충분히 만족할 만한 결과를 얻을 수 있다. 그러나, 금형 가공이나 렌즈가공 등은 단순한 회전이나 직선의 조합에 의한 곡선이 아닌 임의의 함수에 의한 곡선이므로 이러한 경우 2축 이상을 적절히 이동시켜서 원하는 형상을 얻어야 한다.(중략)

• 전자공학회논문지 IE
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• v.43 no.4
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• pp.28-36
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• 2006

In this paper, an algorithm to classify the 4 motions of arm and a control system to position control the prosthesis are studied. To classify the 4 motions, we use flex sensors which is electrical resistance type sensor that can measure warp of muscle. The flex sensors are attached to the biceps brchii muscle and coracobrachialis muscle and the sensor signals are passed the sensing system. 4 motion of the forearm - flexion and extension, the pronation and supination are classified from this. Also position of forearm is measured from the classified signals. Finally, A two D.O.F prosthesis arm with RC servo-motor is designed to verify the validity of the algorithm. At this time, fuzzy controller is used to reduce the position error by rotary inertia and noise. From the experiment, the position error had occurred within about 5 degree.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11b
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• pp.268-270
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• 2002

본 논문에서는 댐핑이 고려된 전력계통에서 동요시 안정도를 향상시킬 수 있는 확장된 PI제어를 이용한 조속기 제어기를 제안하였다. 전력계통에서의 동요는 대부분 고장기간 동안에 발전기에 저장된 과잉운동에너지에 의해 발생한다. 계통이 안정하도록 하기 위해서 과잉에너지를 효과적으로 다루려면 보통 직접법을 사용된다. 과잉에너지를 제어하기 위한 직접적인 방법으로는 LFC(Load Frequency Control)의 궤한이 활용된다. 확장된 PI제어 방식이 적용된 제어기는 지역내에서와 지역사이에서의 동요를 감쇄시키기 위한 조속기에 적용될 수 있다 또한 제안된 제어기는 조속기에 스팀밸브 제한 조건이나 발전율 제약조건(Generation Rate Constraint; GRC)과 같은 특이점이 존재할 때에도 우수한 성능을 보여주었다. 시뮬레이션은 두지역의 다기계통에서 부하를 변화시켜가며 실시하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 PI 제어기를 기존의 PI 제어기와 비교하여 매우 향상된 성능을 보여주었다.