• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.366-373
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• 2013

본 논문은 단일 곡률 곡면형 구조에서 위상 반사체를 이용하여 정면에서 대칭의 구조를 통한 위상 상쇄 간섭으로 반사를 최소화시키고, 주엽을 여러 방향으로 분리시켜 반사 크기를 낮추어 RCS를 감소시키는 방법을 제안한다. 제안된 다중 주엽 반사체는 대조군인 동일 크기와 곡률을 갖는 PEC에 비해 정면과 주엽의 반사 크기가 감소되어 mono-static 레이더 환경과 bi-static 레이더 환경 모두에서 RCS 감소 효과를 갖는다. 제안된 반사체는 단일 주엽 반사체, 이중 주엽 반사체의 중간 과정을 거쳐 다중 주엽 반사체로 설계되었고, 반사체를 구성하는 각 열의 조향각을 달리하는 위상분포를 통해서 빔의 분산을 유도하였으며, 이는 모의실험과 측정을 통하여 검증되었다. 반사체는 중심 주파수 10 GHz에서 $240{\times}180mm^2$($8{\times}6\;{\lambda}^2$)의 크기와 곡률 k=3.3으로 제작되었으며, 측정결과 동일한 크기와 곡률을 갖는 PEC와 비교해 최대 17 dB의 RCS 감소 특성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.320-325
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• 2015

This paper dealt with a defect identification algorithm which is based on single partial discharge (PD) pulse analysis in gas insulated structure. Four types of electrode systems such as a needle-plane, a plane-needle, a free particle and a crack inside spacer were fabricated to simulate defects in gas insulated switchgear (GIS). We measured single PD pulse by an oscilloscope with a sampling rate of 5 GS/s and a frequency bandwidth of 1 GHz. Data aquisition and signal processing were controlled by a LabVIEW program. Physical shapes of PD pulses were compared with kurtosis, skewness and time-based parameters as rising time, falling time and pulse-width. These parameters were analysed by an algorithm with a back propagation algorithm (BPA). By applying the algorithm, the identification rate was 97% for the needle-plane electrode, 96% for the plane-needle electrode, 91% for the free particle and 93% for the crack inside spacer. The results verified that the algorithm could identify the type of defects in GIS.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권6호
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• pp.1-8
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• 2001

최근에 Ryu 등은 추정된 신호부공간(signal subspace)으로부터 구한 방위각 이노베이션을 이용하여 다중표적의 방위각을 추적하는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 데이터를 연관시키면서 동시에 표적의 방위각을 구하기 때문에 기존의 추적 알고리즘과 달리 별도의 데이터연관 기법이 필요 없으며, 구조가 간단하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 표적의 개수가 N일 때, 각 표적의 방위각 이노베이션을 구하기 위하여 차원이 (2N+1)${\times}$(2N+1)인 실행렬의 역행렬을 구하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 표적의 조향벡터를 신호부공간에 투영할 때, 투영오차가 0이 된다는 사실로부터 방위각 이노베이션을 구하기 위한 새로운 선형 방정식을 제안하였다. 제안한 새로운 선형방정식은 Ryu의 알고리즘에서 사용하는 식과는 달리 한 개의 방위각 이노베이션만을 변수로 사용하기 때문에 역행렬을 구할 필요가 없고 효율적이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.282-290
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• 2014

본 논문은 1인승 전기차량의 임베디드 전동 제어장치 설계를 제안하였다. 제안된 임베디드 장치는 PIC18F8720 프로세서, 16Mb flash ROM, 32Mb SDRAM과 신호처리회로로 설계되었다. 제안된 1인승 전기차량은 4KW 인휠 BLDCM, $180^{\circ}$ 도통 공간 벡터제어 3상 전압형 인버터, PID 속도제어기와 전동제어 장치와 임베디드 제어장치로 구성된다. 이 1인승 전기차량은 역 3륜 형태의 기계적인 구조를 가지고 있으며, 인휠 BLDCM과 틸팅 기능을 가지는 조향 메카니즘이 적용되었다. 또한 제안된 임베디드 전동제어장치의 성능은 PEV에 대한 Lab 실험과 도로 주행시험을 통하여 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.155-161
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• 2018

국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 및 해수면 클러터가 기상 반사 신호를 오염시킬 가능성이 매우 높다. 대부분의 지표면 클러터는 매우 낮은 도플러 주파수 부근에 집중되어 나타나므로 주파수 대역에서의 구분이 비교적 용이한 편이다. 그러나 해수면 클러터의 경우 도플러 주파수 점유대역이 기상조건에 따라 매우 넓게 나타날 수 있기 때문에 클러터의 제거가 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전자적인 고각 빔 조향을 위하여 수직 위상 배열 안테나 구조를 갖는 기상 레이다에서의 해수면 클러터 제거 성능 정도를 분석하였다. 또한 위상배열 안테나의 수신 빔 형성을 통하여 해수면 클러터의 제거가 적절하게 이루어질 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.299-311
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• 2011

본 논문에서는 펄스 체이싱 스캔 방식을 이용한 바이스태틱 MTI 레이더 시스템에서 시스템 불안정 요인들을 식별하고 MTI 개선 성능에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 펄스 체이싱 스캔 방법은 송신 펄스 단위로 제한된 영역을 탐지하는 스캔 방법이며, MTI 필터는 작은 수의 펄스를 이용하여 클러터와 같은 간섭으로부터 표적을 분리할 수 있는 신호 처리 방법이다. 이상적인 MTI 신호 처리 과정은 클러터 자체의 특성에 의해서 클러터 감쇄 및 시스템 개선 성능이 제한되나, 제안된 바이스태틱 레이더 구조에서 MTI 성능은 펄스 체이싱 스캔 동안 수신빔 조향 오차에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한, 바이스태틱 수신기에서 시간 동기 오차, COHO의 위상 오차 및 주파수/위상 동기 오차로부터 야기된 다른 시스템 불안정 요소들을 정의하고, 시스템 성능 개선에 미치는 영향들을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.621-626
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• 2019

자동차의 과도한 차체 운동과 조종 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 입력으로는 운전자에 의해 가해지는 조향 핸들 조작이다. 급격하고 과도한 핸들 조작은 SUV 차량처럼 기하학적 및 동역학적 특성에 따라 차량 전복 현상도 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 이에 대응할 수 있는 제어 시스템의 구조화에 대하여 다음과 같이 기초 연구를 수행하였다. 운전자 조종으로 유발되는 횡방향 거동에 대한 수학적 모델링을 수행하고, 이를 토대로 차체 운동을 제어할 수 있는 제어기를 설계하였다. 파라미터 불확실성으로 인한 모델링 오차에 대해 강건한 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 알고리즘을 적용하였다. 비 연성화된 1/4 차량을 기반으로, 차체에 작용하는 모우멘트에 상응하는 동적 부하를 모사할 수 있는 모델을 제시하였다. 동적 시뮬레이션을 수행하여 부하 모사 모델의 타당성을 파악하였다. 차체- 차축- 서스펜션- 타이어로 조합되는 1/4 실험 차량 장치와 부하 모사 모듈, 서스펜션 제어 모듈 및 Hils 기술을 적용하는 차체 거동 제어 시스템에 대한 프레임워크를 제안하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.90-90
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• 2017

생력화를 위한 구기자의 수확 기계화는 열악한 수확작업환경을 쾌적한 작업환경으로 개선하고 노동력 감소, 생산비 절감을 할 수 있다. 관행 손 수확과 진동 고리형 수확기 방법보다 높은 작업 능률 향상으로 영농규모의 확대 촉진 및 안정적인 영농 구조를 구축하여 재배농가의 생산비를 절감하여 경쟁력을 높일 수 있으며, 기존 인력에 의존하였던 수확작업을 기계화함으로서 전업농 및 대단위 경작이 가능하게 함으로서 국내에서 생산한 양질의 구기자를 국민에게 안정적으로 제공할 수 있다. 따라서, 본 연구는 구기자 수확작업의 생력화를 위하여 개발 보급된 수목형의 재배법 특성을 분석하고 이를 토대로 타격장치를 적용한 보행형 구기자 수확기를 개발하는데 목적이 있다. 수목형 구기자나무의 분지에 착과되어 있는 숙과를 주행하면서 탈과 할 수 있는 탈과 장치를 제작하기 위하여 타격형 탈과 장치를 3D 모델링 작업(Inventor V.11, Autodesk, USA) 후 시작기를 제작, 구기자 수확 시작기는 주행부, 타격장치, 집과부, 분지유인부로 구성하였다. 구기자 수확 시작기의 최대 높이는 형태학적 특성을 토대로 타격봉의 높이를 900 mm 이하로 제한하였으며, 조향장치의 높이는 800 mm로 하였다. 주행부는 구기자 재식 조사결과를 이용하여 고랑 폭 1,500 mm 이하에서 자유롭게 전 후진 이동이 가능하고 경사로 등을 주행 시에도 안전성을 높이기 위해 자동브레이크 기능이 있으며 타격장치의 타격 봉은 알루미늄 재질로 지름 100 mm, 길이 400 mm로 설계 제작하였으며, 구기자 분지 타격 시 분지와 타격 봉이 수직 상태로 타격이 가능하도록 제작, 집과장치는 포장의 두둑, 고랑은 일괄 표준화가 되어 있지않아 청양구기자시험장에서 측정한 재배법을 바탕으로 설계된 수집부 프레임의 적용범위는 폭 450 mm, 길이 720 mm, 높이 1,500 mm를 집과 범위로 하여 설계 제작하였다. 타격 방식을 적용한 구기자 수확기 성능평가 결과 조숙기에 30초 이상의 탈과 시 87.5 % 이상 탈과는 어려울 것으로 판단되었으며, 성숙기에는 타격시간에 관계없이 92 %의 매우 우수한 탈과율이 나타났다. 성숙기의 주행속도 48 m/h 일 때 탈과율과 집과율은 89 %, 92 %로 나타났다.단위작업시간당 최대 수확 능력은 관행작업 2.9 kg/hr, 진동고리형 수확기 5.2 kg/hr, 타격방식을 적용한 구기자 수확기는 최소 7.6 kg/hr, 최대 24.1 kg/hr로 관행작업과 비교하여 주행속도와 시기별 최소 2.6배, 최대 8.3배의 작업 성능 차이가 나타났다. 재배양식에서는 기계화 수목형이 적합한 것으로 나타났고, 타격방식을 적용한 보행형 구기자 수확기를 이용하여 수형별 시간대별 수확성능을 시험한 결과 우수한 결과가 나타났다. 이에 따라 구기자 재배 농가에 기계화수목형 재배법을 보급하고 타격방식을 적용한 구기자 수확기를 이용하면 작업환경 개선과 노동력, 인건비 절감을 통한 영농규모의 확대 촉진 및 안정적인 영농 구조로 구기자 경쟁력 제고를 할 수 있을 것으로 판단되어진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1061-1070
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• 2009

본 논문에서는 전기적으로 크기가 큰 능동 위상 배열 안테나에서 발생하는 빔-편이(beam-squint)현상을 해결할 수 있는 시간 지연기를 설계 및 제작하고, 측정 결과를 고찰한다. 시간 지연기는 4-bit 스위치로 제어되는 마이크로스트립 라인으로 설계되었으며, 시간 지연 구조의 손실을 보상해 주기 위해 송수신 경로에 MMIC 증폭기 모듈을 추가하였다. 시간 지연기의 측정을 통해 지연 상태별 이득 및 위상, P1dB, 수신 잡음 지수 등의 전기적 성능 규격을 만족함을 확인하였다. 또한, 제작된 시간 지연기의 성능 검증을 위해 측정 결과를 광대역 능동위상 배열 안테나에 적용하여 빔 패턴 보정 효과를 확인하였다. X 밴드 대역에서 800 MHz 대역차를 갖는 675.8 mm 크기의 안테나에 대해 빔 편이 현상을 보정해 본 결과 ${\pm}0.1^{\circ}$이던 주파수에 따른 조향각 오차가 ${\pm}0.1^{\circ}$ 이내로 줄어드는 효과를 확인하였으며, 향후 광대역 능동 위상 배열 안테나 시스템에 적용 가능성을 확인하였다.