• Title/Summary/Keyword: 조타 제어

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Development of the Rudder Roll Control System of a Vessel in Irregular Waves (조타에 의한 선박의 횡요 감소시스템의 개발)

  • Lee Seung-Keon;Lee Gyoung-Woo;Hwang Sung-Jun;Kang Dong-Hoon
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.29 no.10 s.106
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    • pp.839-845
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    • 2005
  • A rudder roll control system is developed and analyzed to control the yawing and rolling motion of ship in irregular waves. The 4-DOF maneuvering equations of motion are derived to carry out the simulation of the motion of a ship and the wave forces are considered as the external forces of a ship in the simulation. The wave forces in the time domain analysis are generated from the frequency transfer function calculated by 3-D source distribution method. The rudder roll control system is developed by linear combination of PD rudder controllers of yawing and rolling motion. Rudder rate speed and Schilling rudder are considered to increase the roll reduction efficiency.

A Study on Developing the Rudder Roll Control System of a Vessel in Irregular Waves (조타에 의한 선박의 횡요 감소시스템의 개발에 관한 연구)

  • Lee Seung-Keon;Hwang Sung- Jun;Kang Dong-Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2005.10a
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    • pp.55-61
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    • 2005
  • A rudder roll control system is developed and analyzed to control yawing and rolling motion of ship in irregular waves. The 4-DOF maneuvering equations of motion are derived to carry out the simulation of the motion of a ship and the wave forces are considered as the external forces of a ship in the simulation. The wave forces in the time domain analysis are generated from the frequency transfer function calculated by 3-D source distribution method. The rudder roll control system is developed by linear combination of PD rudder controllers of yawing and rolling motion Rudder rate speed and Schilling rudder are considered to increase roll reduction efficiency.

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IMPROVING METHOD FOR VERIFYING STEERING ANGLE SIGNAL OF EPS (차량용 EPS의 조향각 신뢰성 향상 제안)

  • Jang, Hyunseop;Kwon, Dowook;Han, Sangwhi
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.1507-1510
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    • 2012
  • 본 논문은 EPS(전자식 파워 스티어링)에 사용되는 Torque and Angle sensor 의 절대각 신뢰성 보증 방식에 관한 것으로, Inductive 방식의 센서에서 절대각 신호 신뢰성 보증에 대한 효과적인 방법을 제시한다. 전동식 파워 스티어링 시스템의 ECU(전자제어유닛)는 조타각도를 출력하는 2 개의 소자에서 버니어 알고리즘을 통해 360 도 이상의 멀티 조타각을 인식하게 된다. 토크&조향각 센서는 절대 조향각을 계산하는 1 개의 Hall IC 소자 신호와, 상대 조향각을 계산하는 ASIC 소자 신호를 사용하여 멀티 조타각을 인식한다. 인식된 조타각이 추가적인 검증 절차 없이 제어에 사용된다면, 센서의 이상 발생 시에 운전자의 조타감을 불편해질 수 있고, 나아가서는 차량사고의 위험을 발생시킬 수 있다.따라서 차량 거동 시 절대 조향각의 신뢰성 검증은 제어와 동시에 항상 요구되어야 한다. 특히, 유럽/미국 업계의 ISO 26262 표준 도입에 따라 절대 조향각의 높은 신뢰성이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위해 측정된 절대각 신호를 기준으로 상대각 신호 2 개를 측정에 사용하고, Driving 시에도 절대각 기준의 신뢰도 향상을 위해 절대각 신호 1 개를 비교기로 사용한다. 최적화된 에러 기준을 근거로 절대 조향각 신호의 신뢰성을 보장하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 적용한다면, 정확하고 안정적으로 조타각을 결정함으로써 EPS 안전성 확보에 도움을 줄 수 있다.

A Study on the Remote Control System for Outboard Engine (선외기 원격제어시스템에 관한 연구)

  • Jung, Gab-Dong;Kim, Hyun-Soo;Ahn, Byong-Won
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.13 no.3
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    • pp.229-234
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    • 2007
  • Currently offshore fisheries are one of shrinking industries and fishermen are getting older. Moreover it is difficult to work fisheries for decreasing fishermen as the time goes. Two people per a boat work together at least for proper fisheries. If the unskilled fisherman boards on boat, it will make some troubles to speak each other and diminish the efficiency of working because one person should control the boat. So it need to study the remote control system for leasure and outboard engine that can control and work at the same time. The remote control system is consisted of engine, steering gear and forward reverse neutral gear controls. These three controls are made by position and speed control using DC motor, and microcontroller is used to control the engine speed and rudder angle. This system can be controled and worked alone and we tested the system at sea and confirmed that the system works properly.

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Development of Route following Algorithm for Application in Collision Avoidance Routes of Maritime Autonomous Surface Ship (자율운항선박의 회피 항로 적용을 위한 항로 추종 알고리즘 개발)

  • Seung-Tae Cha;Yu-jun Jeong
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.47 no.6
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    • pp.386-393
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    • 2023
  • Recently, the demand for autonomous navigation technology has increased, and related research is also increasing. Autonomous ships generally follow the planned route, calculate the avoidance route according to the risk situation while sailing, and follow a calculated route. In general, an automatic steering device is used to follow the route, and among the operational automatic steering device methods, the route control mode is the most appropriate method to apply to autonomous ships. Therefore, in this study, we developed a route-tracking algorithm to apply an avoidance route using the navigation control mode of an automatic steering device. The algorithm was developed by dividing the straight and turning sections. A performance test was conducted to satisfy the performance suggested by IEC 62065, the relevant international standard, using simulator equipment that had acquired international certification to verify its performance. The results of the performance verification confirmed that the cross-track error, which represents the straight distance between the ship and the route, satisfied the performance standards suggested by IEC 62065 when the ship followed the route.

A Path Finding of Group Game Character Using A Modified Alignment Steering Behavior of Flocking Algorithm (플로킹 알고리즘에서 수정된 정렬 조타행동 알고리즘을 이용한 집단 게임캐릭터 길찾기)

  • Kang, Myung-Ju
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.293-294
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    • 2013
  • 다양한 생물체의 행동 원리를 이용하여 모델링한 알고리즘을 생체모방 알고리즘(Biologically Inspired Algorithm)이라고 한다. 본 논문에서는 생체모방 알고리즘 중 동물 집단의 행동을 모델링한 플로킹 알고리즘(Flocking Algorithm)을 이용한 집단 게임 캐릭터의 길찾기 방법을 제안한다. 플로킹 알고리즘의 조타행동은 크게 분리(Separation), 정렬(Alignment), 응집(Cohesion), 회피(Avoidance)로 구성되어 있다. 게임에서의 기존 플로킹 알고리즘은 주로 여러 개의 몬스터나 NPC 들로 구성된 몇 개의 그룹 단위로 독자적인 집단 행동을 하는 경우에 적합하다. 그러나, 게임플레이어가 제어하는 캐릭터가 많은 경우, 기존 알고리즘은 플레이어가 선택한 캐릭터 그룹을 목표지점으로 이동하는 방법으로 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 게임 플레이어가 제어하는 집단 게임캐릭터의 목표 지점까지의 길찾기를 위한 수정된 정렬 조타행동 알고리즘을 제안한다.

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The Influence of Nonlinear Elements on Propulsive Energy Loss Related to Automatic Steering of Ships (자동조타 시스템의 비선형 요소가 선박의 추진 에너지 손실량에 미치는 영향)

  • Lee, Gyoung-Woo;Sohn, Kyoung-Ho;Yoon, Soon-Dong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.64-74
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    • 1998
  • 본 연구에서는 선박 자동조타시스템의 비선형 요소가 추진 에너지 손실량에 미치는 영향을 정량적으로 평가, 해석하였다. 대양을 자동조타로써 보침 항해중인 선박의 자동조타시스템은 크게 선형 및 비선형요소로 나눌 수있는데, 각 요소들중, 특히 시스템 내부에 인위적으로 또는 불가피하게 설치되어 있는 비선형요소들의 영향은 매우 크다. 본 연구에서는 오토파일럿의 비선형 제어 상수가 전체 시스템의 안정성 또는 추진 에너지 손실의 증감에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 수치계산에 이용한 선박은 소형 어선 1척과 대형 광석운반석 1척이며 평균, 풍속 10m/sec 의 대표적 해상상태의 풍·파랑 외란 조건하에서 추지 에너지 손실의 지표인 성능평가지수를 계산하였다. 그리고 수치계산 결과에 대해서도 논하였다.

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A Ship Motion Control System for Autonomous Navigation (지능형 자율운항제어를 위한 선박운동제어시스템)

  • 이원호;김창민;최중락;김용기
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.9 no.6
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    • pp.674-682
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    • 2003
  • Ship autonomous navigation is designated as what computerizes mental faculties possessed of navigation experts, which are building navigation plans, grasping the situation, forecasting the fluctuation, and coping with the situation. An autonomous navigation system, which consists of several subsystems such as navigation system, a collision avoidance system, several data fusion systems, and a motion control system, is based on an intelligent control architecture for the sake of integrating the systems. The motion control system, which is one of the most essential system in autonomous navigation system, controls its propulsion and steering gears to move the ship satisfying its hydrodynamic characteristics. This paper is the study on the ship movement control system and its implementation which are totally developed and run on virtual-world system. Receiving the high-level control values such as a waypoint presented from the collision avoidance system, the motion control system generates them to low-level control values for propulsion and steering devices. In the paper, we develop a ship motion controller using Oldenburger's theory based on mathematical fundamentals, and simulate it with various scenarios in order to verify its performance.

선박의 추진에너지 손실을 고려한 RCGA 기반 PID 형 자동조타시스템

  • An, Jong-Gap;Lee, Yun-Hyeong;Jin, Gang-Gyu;So, Myeong-Ok
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2007.12a
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    • pp.63-64
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    • 2007
  • 대양 항행하는 거의 모든 선박에서 항해사를 도와 선박의 회두각 유지 및 변침을 목적으로 사용되는 일반적인 오토파일럿 시스템용 대부분 PID형 제어기가 장착되어 있다. 오토파일럿 시스템의 제어상수는 운항 경제성 관점에서 선박의 추진 에너지 손실량(연료소비량)으로써 평가해야 한다. 본 논문에서는 선박 자동 조타 시스템의 정량적인 평가함수를 바탕으로 추진 에너지 손실량이 최소가 되도록 오토파일럿의 제어상수를 구하고자 한다. 이 때 제약조건, 즉 설계사양을 고려한 RCGA를 이용하여 제어상수를 탐색하고, 제안한 방법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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Optimal Feature Parameters Extraction for Speech Recognition of Ship's Wheel Orders (조타명령의 음성인식을 위한 최적 특징파라미터 검출에 관한 연구)

  • Moon, Serng-Bae;Chae, Yang-Bum;Jun, Seung-Hwan
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.13 no.2 s.29
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    • pp.161-167
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    • 2007
  • The goal of this paper is to develop the speech recognition system which can control the ship's auto pilot. The feature parameters predicting the speaker's intention was extracted from the sample wheel orders written in SMCP(IMO Standard Marine Communication Phrases). And we designed the post-recognition procedure based on the parameters which could make a final decision from the list of candidate words. To evaluate the effectiveness of these parameters and the procedure, the basic experiment was conducted with total 525 wheel orders. From the experimental results, the proposed pattern recognition procedure has enhanced about 42.3% over the pre-recognition procedure.

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