• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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• pp.2427-2429
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• 2002

본 논문에서는, 지붕위로 뛰어오르기 위하여 벽의 반동을 이용하는 고양이의 운동상태를 흉내내어 수직의 방향으로 운동하는 고양이 로봇 시스템을 연구한다. 또한 이러한 로봇 시스템의 3-link 부분시스템의 운동은 slider-link에서 구속되어지고, 또한 singular자세를 쉽게 피할 수 있는 운동계획방법(motion planning method)을 제안한다. 제안되어진 연구결과는 수직동작에 대한 메카니즘에 유용한 방법이고 이론적 개념, 모델링, 그리고 제어를 논의한다. 마지막으로, 모의실험을 통한 결과로서 제안되어진 방법의 유용성을 설명한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.1
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• pp.21-28
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• 2010

This paper describes the mathematical model and controller design for Manta-type Unmanned Underwater Test Vehicle (MUUTV) with 6 DOF nonlinear dynamic equations. The mathematical model contains hydrodynamic forces and moments expressed in terms of a set of hydrodynamic coefficients which were obtained through the PMM (Planar Motion Mechanism) test. Based on the 6 DOF dynamic equations, numerical simulations have been performed to analyze the dynamic performances of the MUUTV. In addition, using the mathematical model PID and sliding mode controller are constructed for the diving and steering maneuver. Simulation results show that the control performances of the MUUTV and compared with these of NPS (Naval Postgraduate School) AUV II.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.4
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• pp.335-341
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• 2010

To improve the performance of inner loop based on PD controller for a unmanned helicopter, neural networks are applied. The performance of PD controller designed on the response characteristics of error dynamics decreases because of uncertain nonlinearities of the system. The nonlinearities are decoupled to modified dynamic inversion model(MDIM) and are compensated by the neural networks. For the training of the neural networks, online weight adaptation laws which are derived from Lyapunov's direct method are used to guarantee the stability of the controller. The results of the improved performance of PD controller by neural networks are illustrated in the simulation of unmanned helicopter with nonlinearities,

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.45 no.6
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• pp.284-297
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• 2021

A simple kinematic model for the prediction of ship manoeuvres based on trial data is proposed in this study. The model consists of first order differential equations in surge, sway, and yaw directions which simulate the time series of each velocity component. Actually instead of sea trial data, dynamic model simulations are conducted with randomly varied control inputs such as propeller revolution rates and rudder angles. Based on learning of control inputs and velocity outputs of dynamic model simulations in sufficient time, kinematic model coefficients are optimized so that the kinematic model can be approximately reproduce the velocity outputs of dynamic model simulations with arbitrary control inputs. The resultant kinematic model is verified with new dynamic simulation sets.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.4
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• pp.509-517
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• 1985

작업 공간내에서 원하는 속도와 가속도로, 주어진 경로를 따라 이동하는 k차원 좌표계를 구성하고, 메니퓰레이터의 운동 방정식을 이 좌표계로 변환하여 운동 경로에 대한 선형화 식을 구하였다. 이 시스템의 입력을 변위와 속도의 함수로 정의한 후 안정성을 고려하여 이득을 결정하여 비례-적분제어 시스템을 구성하였다. 이와 같이 구한 적응 제어 알고리즘은 메니퓰레이터의 동적 특성에 대한 정확한 지식을 요하지 않고 또 계산이 간단하여 실시간 응용이 가능하다. 예로서 3차원 공간상의 반경 10cm의 원궤도에 적용하였을 때 최대 오차는 대략 1mm이었으며 상황 변화에 무감각함을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.11a
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• pp.3-4
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• 2011

In this study, the nonlinear mathematical model of Manta type UUV is derived the hydrodynamic derivatives and the sliding mode controller of Manta type UUV test bed is designed. The sliding mode control scheme is used for robust control on the nonlinear motion. The designed controller is used the depth and heading control. It is based on the 6 DOF mathematical model with effect of the ocean currents. As a result, the performance of the designed controller is confirmed by computer simulation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.186-186
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• 2010

개별 블레이드 피치 제어(individual blade pitch control)는 각각의 로터 블레이드의 피치각을 독립적으로 조정함으로써 블레이드에 작용하는 공력을 변화시키는 원리로 풍력 터빈 구조물에 발생하는 동적 피로하중을 저감시키기 위한 제어기법이다. 그러나 개별 피치 제어에 의해 발생하는 각 블레이드의 독립적인 피치 운동은 풍력 터빈 회전자에 비대칭성을 야기하고 구조물의 동적 불안정 현상을 발생시킬 수 있기 때문에 이에 대한 정확한 동적 해석이 선행되어야 한다. 하지만 블레이드의 피치 운동이 반영된 풍력 터빈은 시변계로 간주되어 기존의 시불변계 해석기법을 직접 적용할 수 없기 때문에 동적 해석에 어려움이 있다. 이 논문에서는 각각의 블레이드 피치운동을 주기함수로 근사화 함으로써 풍력 터빈을 주기 시변계로 모형화한다. 그리고 효율적으로 주기 시변계의 근사해를 구하기 위한 변조 좌표 변환(modulated coordinate transformation)기법을 적용하여 블레이드의 피치운동이 반영된 풍력 터빈의 동적 안정성 해석을 수행하였다. 그리고 현재 풍력 터빈의 동적 해석에 활용되는 대표적인 해석 기법인 다중 블레이드 좌표변환(multi-blade coordinate transformation)기법을 이용한 해석보다 정확한 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2002.06a
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• pp.353-355
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• 2002

지금까지 회전운동을 선형운동으로 만들기 위해 많은 연구가 되어 실제장치의 특허는 1980년대부터 볼 수 있으나 분명한 이론적 근거가 없었다. 회전운동을 선형운동으로 만들기 위한 방법 중 한 가지를 소개한다. 회전중심의 팔에 관성질량이 달려 있으면 회전중심으로 회전 중 각 가속도를 강제로 제어발생시 작용 반작용에 의해서 관성질량에 순간 질량중심이 발생한다. 그 결과 계 전체의 질량중심에 순간회전 변위가 발생한다. 계의 질량중심의 회전변위를 한 방향이 되도록 각가속도를 적절히 제어하면 선형 선형적인 펄스 운동을 얻을 수 있다. 기존 실제 장치들의 운동특성을 참조하여 회전중심 과 순간질량 중심 및 계의 질량중심 관계의 모델을 세우고 수식 및 이론을 정의하여 해석한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.3
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• pp.850-860
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• 1996

This paper considers a sliding mode controller for a depth and course control of a class of submersible Vehicles. Since the vehicle used here shows complex dynamic characteristics sensitive to speed variation and buoyancy, robustness in control of vertical and horizontal plane motions of the vehicle is achieved by using the sliding mode controller of which a structure varies according to a pre-designed principle, so called the variable structure control. To compare this controller with another in robustness, PID controller for the same model of vehicle is designed. From various simulations for two controllers, it is shown that the sliding mode controller is the more robust anainst to modeling errors and disturbances.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.15-15
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• 2000

제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.