• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3529-3533
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• 2007

The advantages of the SITVC(secondary injection thrust vector control) technique over mechanical thrust vector systems include a reduction in both the nozzle weight and complexity due to the elimination of the mechanical actuators that are used in conventional vectoring. Computational study is performed to understand the fluidic thrust vectoring control of an axisymmetric nozzle, in which secondary gas injection is made in the divergent section of the nozzle. The nozzle has a design mach number 3. The effect of injection hole number and shape of secondary jet on the mach number distribution of SITVC were investigated. The standard ${\kappa}$ - ${\epsilon}$ turbulence model solved the complex three-dimensional nozzle flows perturbed by the secondary gas jet. The numerical code was validated by experiment. The results showed that the mach number distribution of circular and square nozzle are similar each other. As number of second injection hole increasing, a effect of deflection was decreased.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.110-116
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• 2008

본 논문에서는 TVC 배터리의 설계 개념, 특성과 환경 및 성능 시험 결과에 대해 간략히 보인다 KSLV-I 상단에 탑재되는 TVC 배터리는 168개의 소니 18650VT 고전력 리튬이온 셀을 사용하며, 84개의 셀을 직렬로 구성한 후 각 열을 병렬로 2개 연결하여 추력 벡터제어(TVC) 시스템의 미션에 요구되는 전압(공칭 270V)과 전류를 공급한다. TVC 시스템의 부하 특성은 짧은 시간 동안 높은 전류 출력을 요구하는 펄스의 형태를 가진다. 무게를 최소화하며 시스템 요구 전력을 공급하기 위해 18650VT 셀을 적용하였다. 18650VT 셀은 고전력 응용분야를 위해 설계된 모델로 10C 연속 방전 능력을 갖고 있다.

• 항공우주기술
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• 제11권1호
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• pp.158-168
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• 2012

본 논문에서는 나로호 2단 킥모터 TVC 노즐에 대한 행정확인시험 방법과 행정확인시험 데이터로부터 TVC 운용 특성을 분석하는 과정 및 결과에 대해 다루었다. 개루프 행정확인 시험을 통해 TVC 스트로크와 포텐셔미터 전압 간의 관계를 분석하고, 폐루프 행정확인시험을 통해 노즐정렬오차, TVC 구동오차, TVC 중립위치, 플렉스씰 노즐의 회전중심위치, 비행시험후 분석에 사용할 노즐각 환산계수 등을 분석할 수 있음을 보였다. 아울러, 나로호 1호기 및 2호기 TVC 시스템에 대해 행정확인시험을 수행한 결과 TVC 운용 관련 모든 파라미터가 정상 범위 내에서 설정되었음을 정량적인 수치로써 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.113-122
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• 2002

KSR-III 로켓의 자세제어 시스템 모델링과 최적 벤딩 필터 설계가 이루어졌다. 모델링에는 로켓 강체 동역학, 공력, 슬로싱, 구조적 벤딩, 구동기 동역학, 센서 동역학, 그리고 탑재 컴퓨터 특성이 고려되었다. 시간의 변화에 따른 자세제어 시스템 파라미터들의 변화를 보상하기 위하여 이득 스케쥴링 기법이 사용되었다. 벤딩 모드를 안정화시키기 위한 필터가 매개변수 최적화 방법을 이용하여 설계되었다. 설계된 자세제어 시스템은 주파수 영역에서 요구되는 이득 및 위상 안정성 여유를 가지게 되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.45-52
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• 2003

원추형 초음속 노즐 확산부에 이차유동이 음속으로 분출될 때 나타나는 노즐 내부 유동장에 대한 수치적 연구가 이루어졌다. 대수-난류모델과 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델을 사용한 레이놀즈-평균 Navier-Stokes 방정식을 계산함으로서 노즐 내부에서 나타나는 충격파와 경계층의 간섭에 의한 3 차원 유동장을 해석하였다. 얻어진 수치해석의 결과는 동일한 조건에서 수행된 실험결과와 잘 일치하고 있음이 판명되었다. 이차유동의 분출압력 변화가 충격파와 경계층의 간섭과 함께 노즐내부 유동장 구조에 미치는 영향을 평가하였다. 아울러 충격파 간섭 후방에서 나타나는 와류유동 구조와 벽면 압력분포에 관한 정보를 얻었다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.79-86
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• 2001

6분력 시험대는 추력 벡터 제어 방식 추진기관의 성능지수를 측정하는 시험 장비이다 본 논문은 6분력 시험대의 개념 설계 및 시험 분석 단계에서 가장 중요한 요소 중 하나인 시험대의 모델링 기법에 대한 연구로 기존 운용중인 시험대에도 적용이 가능한 우수한 모델을 제시하였다. 제안된 모델은 모델 매개변수 결정과정에 최소 자승법을 이용하였으며, 계측용 로드셀의 수량 결정과 시험대의 형상설계 과정에서 발생되는 제약조건을 크게 완화할 수 있었다. 그 결과 정확도, 운용성 구조적 안전성을 크게 높인 시험대 설계를 가능하게 하였다. 교정 및 연소 시험에 적용한 결과 기존 접근방법 보다 훨씬 우수한 정확도를 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.217-225
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• 2013

통상적인 쿼드로터 항공기는 네 개 로터의 회전 속도에 의한 추력 벡터의 크기를 조절하여 자세를 제어한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 쿼드로터 항공기의 단점을 개선하기 위해서 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터 항공기를 설계하였다. 콜렉티브와 사이클릭 제어를 사용하는 쿼드로터 항공기는 각 로터의 회전속도를 모두 동일하게 유지함으로써 진동에 의한 구조적인 문제를 해소할 수 있으며, 12개의 자유도를 가지므로 다양한 자세에서의 비행이 가능하기 때문에 자동 비행과 실용적 임무가 가능한 고성능 항공기로서 적합하다. 본 연구에서 개발하는 쿼드로터 항공기의 모델링은 FLIGHTLAB을 이용하여 비선형 모델을 구성하였으며, 각 비행 조건에서의 선형 모델을 이용하여 LQR 제어기 설계 및 비선형 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다. 본 논문은 사이클릭 피치 제어가 가능한 쿼드로터의 모델링 및 시뮬레이션 결과를 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.213-220
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• 2010

본 논문에서는 나로호 발사체의 1차 비행시험에서 얻은 데이터를 바탕으로 발사체의 비행시험에서의 궤적 및 성능, 자세 제어에 대한 분석을 수행하였다. 나로호의 1차 비행 시험에서는 페어링의 비정상 분리 문제가 발생하였으며, 이에 따라 위성의 궤도 투입이 실패하였다. 본 논문에서는 이러한 페어링 비정상 문제를 고려하여, 궤적 및 비행 성능, 자세제어 특성을 분석하였다. 또한 관성항법유도시스템의 비행 결과 및 성능 분석도 제시되었다. 비행후 분석 결과 페어링 분리 문제 이외에 다른 문제는 발생하지 않았으며, 다른 탑재 시스템들이 정상적으로 작동하였다.

• 항공우주기술
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• 제8권2호
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• pp.83-91
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• 2009

본 논문에서는 KSLV-I 2단부 TVC 시스템의 비행중 동특성 예측 결과를 제시하고자 한다. 개발단계별 TVC 동특성시험 데이터에 대한 비교 분석을 통해 비행용 TVC 시스템의 최소 작동 대역폭을 예측하고, 선형모델 추정 결과를 제시한다. TVC 동특성 데이터 비교 분석 결과 KSLV-I 2단부 TVC 시스템의 최소 작동 대역폭이 1도 명령 기준으로 6.0 Hz 이상 보장됨을 보인다. KSLV-I 2단부 TVC 동특성이 8차의 선형모델 형태로 근사됨을 또한 보인다. 본 논문의 결과는 궁극적으로 KSLV-I 최종 비행성능 및 자세안정성 분석 시에 활용되어 발사체의 안정적인 비행을 도모하는 데 있어서 큰 역할을 담당할 것으로 여겨진다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.897-900
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• 2007

본 논문은 BLDC 서보모터를 사용하는 power-by-wire(PBW) 시스템을 위한 DSP 제어기와 IGBT 인버터 드라이버를 설계하는 연구를 제안한다. 이 BLDC 서보모터 시스템은 DSP(Digital Signal Processor)와 IGBT 인버터 모듈로써 구현되어진다. PBW 시스템은 직선 추력 동작을 위해 서보 모터의 속도 제어가 필요하다. 본 논문에서는 벡터 제어와 min-max PWM 기술로 이러한 서보 제어기를 구현한다. 제어기의 CPU로써, TMS320F2812 DSP는 PWM(펄스폭변조) 파형발생기, A/D변환기, SPI(직병렬인터페이스) 포트 그리고 많은 입/출력 포트 등을 가지고 있기 때문에 채택되었다.