• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2017.11a
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• pp.124-127
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• 2017

선박에서 배출되는 환경오염 물질 및 온실가스에 대한 규제가 강화됨에 따라, 환경오염 물질 및 온실가스의 배출과 직접적으로 관련있는 연료 소모량을 줄이려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 연료 소모량을 줄이기 위한 방안 중 하나는 환경 및 기상 예보를 이용하여 연료가 가장 적게 소모되는 항로를 찾는 것이다. 기존 연구에서는 연료 소모량을 주된 목적함수로 최소화 하되, 도착 시간에 대한 조건을 평가하기 위해 도착 시간의 기댓값을 계산하고 추가적인 목적함수로 고려하는 경우가 많았다. 그러나 선박 운항 예측 시 적용되는 환경 외란 정보는 상당한 불확실성을 포함하고, 이로 인해 발생하는 운항 속도 및 도착 시간에 대한 불확실성도 상당히 클 수 있기 때문에, 도착 시간의 기댓값뿐만 아니라 도착 시간에 대한 불확실성을 기반으로 제한 시간 내에 선박이 도착할 확률을 정량적으로 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다목적 최적화 기법을 이용해 도착 시간의 기댓값과 연료 소모량에 대한 Pareto set을 구하되, 환경 외란으로부터 발생하는 도착 시간의 불확실성을 계산하여, 제한 시간 내에 선박이 도착할 확률을 계산하고 이를 항로 최적화 시 적용한다. 제안하는 방법의 유용성을 검증하기 위해 실제 환경에 가까운 맵을 기반으로 부산-도쿄 간의 항로를 최적화하고, 그 결과에 대해 논의한다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.10 no.5
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• pp.16-20
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• 1973

The most important thing in locating disturbances in optimal rapid traffic singnal control is to collect information cocerning toraffit flow by means of a detection method. In order to set up an optimal traffic singnal period, the analysis of a delay time phenomena in the signal period must also be considered. In fact, each of the distributed traffic quantities on the road are not similar factors in view of speeds and distances of succeeding cars. The causing factors are analyzed by the method of control engineering analysis, and they are coincident with disturbance. Thus distubances cause errors. Distubances are fuctions of time, and are classified into three conditions: Natural road state and weather are the first. The second is structures and function of vehicles, and the third is inducedbydrivers. This thesis deals with the last two cases except the first one for maximum utilization of the existing road state and weather conditions. The first condition remains constant, and then there exist some relations between vehicles and drivers. In the long run, it can be shown that the scheme for minimizing whole errors in the optimal traffic signal time setting is definitely presented.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1813-1814
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• 2008

본 논문에서는 생물학적 운동 메카니즘을 유사하게 구현하기 위해 신경 진동자를 이용한 로봇 팔 제어 시스템을 제안한다. 인간 및 동물의 주기적인 자율 운동을 관장하는 Central Pattern Generator (CPG)를 수학적으로 모델링한 신경 진동자는 그 중요 특성의 하나인 entrainment 효과를 보여준다. 일반적으로 우리는 이 기능을 이용하여 미지의 외부 환경 변화와 같은 외란에 적절히 상호 작용할 수 있는 운동을 생성해 낼 수 있다. 이러한 결과를 보이기 위해, 각 관절에 가상의 신경 진동자 모델을 결합하였고 외부 환경의 변화나 외란의 감지를 위한 F/T센서를 팔의 말단에 부착하여 시스템을 구현하였다. 신경 진동자 모델을 결합한 2축 링크 로봇 팔 시스템(real time)은 주어진 목적운동을 (원 운동) 수행함과 동시에 미지의 외부 환경의 변화(임의의 벽)를 인지하여 적절한 모션을 생성하는 지를 살펴본다.

• The Journal of Aerospace Industry
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• s.65
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• pp.89-106
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• 2003

항공기의 자동 착륙 알고리즘을 위한 고 정밀 유도방식에 IBLS(Integrity Beacons Landing System)나 MLS(Microwave Landing System)와 같은 유도 제어 방식을 사용하여 유인 항공기나 무인 항공기의 유도 착륙에 사용하고 있다. 당 연구에서는 무인항공기의 자동 착륙을 위한 실제적인 요구사항들이 분석되었고, 자동 착륙 유도장치로 IBLS와 MLS가 선택되어 각각의 기능과 특성들이 수학적으로 모델링 되었다. 또한 고전제어와 최적제어의 2가지 방식으로 무인항공기의 자동 착륙을 통제하기 위한 autopilot이 설계되어 그 유효성과 특징들이 분석되었다. IBLS, MLS, autopilot, 그리고 이러한 자동 착륙 유도제어 시스템이 적용되는 대상체인 무인항공기와 대기환경 및 외란에 대한 수학적 모델들은 Simulink와 ANSI C를 사용하여 단위 S/W 모듈들로 작성되었고, 여기에 GUI모듈이 추가되어 하나의 통합 시뮬레이션 S/W가 완성되었다. 모의시험평가는 총 2단계로 구성되었는데, 대기 외란이 주어졌을 때 IBLS와 MLS의 유효성을 1차적으로 검증하였고, 2단계 모의수치실험에서는 MLS 유도센서 방식에 따른 고전제어기 및 최적제어기의 항공기 종 방향 운동에 대한 강인성 비교를 시도하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.4
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• pp.298-307
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• 2016

Attitude determination of satellite is categorized by deterministic and recursive method. The recursive algorithm using Kalman filter is widely used. Cubesat has limitation for payload to minimize then only two attitude sensors are installed which are sun sensor and magnetometer. Sun sensor measurements are useless during eclipse, however cubesat keeps estimating attitude to complete the successful mission. In this paper, Attitude determination algorithm based on Kalman filter is developed by additional term which considering the dynamics for SNUSAT-1 with disturbance torque. Verification of attitude accuracy of the algorithm is conducted during eclipse. Attitude determination algorithm is simulated to compare the performance between typical method and proposed algorithm. In addition, Attitude errors are analysed with various magnitude of disturbance torque caused by space environment.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2355-2357
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• 2003

비선형성을 가지는 실제 플랜트의 제어기를 설계하기 위해서는 플랜트와 외부환경에 대한 충분한 정보를 필요로 한다. 그러나, 제어기 설계 시에는 실제 플랜트의 수학적 해석의 어려움, 모델링 오차와 외란 등의 원인으로 고려해야 할 복잡한 사항들이 있다. 이를 해결 하기 위한 기존 연구로는 플랜트에 대한 시스템 식별과 선형화를 통하여 공칭모델을 선정하고, 이를 제어하는 Model-based 방법과 모델이 아닌 실제 플랜트의 입출력 데이터를 토대로 제어기의 게인들을 반복 조절하는 Model-free 방법 등이 있다. 본 논문에서는 Model-free 방법 중에 하나인 반복 게인 조절 알고리즘을 기반으로 이 방법의 단점인 수렴속도지연을 보상하기 위한 목적으로 Model-based 방법 중에 하나인 외란 관측기(Disturbance Observer)를 결합한 새로운 제어 알고리즘을 제안하고, ODD(Optical Disk Drive)에서 사용되는 플 랜트에 적용한 모의 실험을 통하여 그 유용성을 보였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.10
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• pp.821-828
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• 2021

Quadrotors relatively smaller and lighter than other aircraft have a disadvantage of being sensitive to the external disturbances. In order to solve this disadvantage, many studies have been conducted by various control techniques robust to disturbances. In this paper, CMGs (Control Moment Gyros) introducing relatively large control torque with an identical amount of electric powers are applied to cancel the external disturbances. Two CMGs are considered to control the attitude of quadrotors so that a multi-copter installed with two CMGs and four rotors are introduced for this work. Finally, to verify the control performance of the proposed system by the CMGs, a numerical simulation conducted in the given harsh environment.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.1
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• pp.1-8
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• 2016

In this study, we propose a control algorithm for Inertially Stabilized Platforms (ISP), which combines Disturbance Observer (DOB) with conventional proportional integral derivative (PID) control algorithm. A single axis ISP system was constructed using a direct drive motor. The joint friction was modeled as a nonlinear function of joint speed while the accuracy of the model was verified through experiments and simulation. In addition, various Q-filters, which have different orders and relative degrees of freedom (DOF), were implemented. The stability and performance of the ISP were compared through experimental study. The performance of the proposed PID-plus-DOB algorithm was compared with the experimental results of the conventional double loop PID control under artificial vehicle motion provided motion simulator with six DOF.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1789-1790
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• 2007

이 논문에서 우리는 생체모방 시스템을 구현하기 위해 일반적인 기계 시스템과 인간의 신경 진동자 모델을 결합하였다. 이러한 시스템은 외부환경의 변화에 따른 효과적인 자율 적응 운동 형태를 생성할 수 있다. 인간 및 동물의 주기적 자율 운동을 관장하는 Central Pattern Generator (CPG)는 신경 진동자 네트웍에 의해서 표현가능하고 이는 신경 진동자 모델 내부의 sensory 피드백 신호를 통해, 주기성을 같은 외란에 상호 작용하여 적절한 운동을 생성해 낸다. 따라서 이를 기계 시스템에 결합하면 이러한 시스템은 변화되는 환경이나 잘 알지 못하는 외란에 대하여 자율적으로 적응된 운동을 보일 수 있다. 이를 위해 본 논문은 이러한 신경 진동자 모델과 결합된 realtime 시스템을 구현하고 그 자율 적응 운동의 생성 가능성을 살펴본다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.44 no.3
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• pp.64-69
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• 2007

Motion control of the system is a position control of motor. Motion control of an uncertain robot system is considered as one of the most important and fundamental research directions in the robotics. Some distinguished works using linear control, adaptive control, robust control strategies based on computed torque methodology have been reported. However, it is generally recognized within the control community that these strategies suffer from the following problems : the exact robot dynamics are needed and hard to implement, the adaptive control cannot guarantee the performance during the transient period for adaptation under the variation, the robust control algorithms such as the sliding mode control need information on the bounds of the possible uncertainty and disturbance. And it produces a large control input as well. In this dissertation, a motion control for the unmanned intelligent robot system using disturbance observer is studied. This system is affected with an impact vibration disturbance. This paper describes a stable motion control of the system with the consideration of external disturbance. To obtain the stable motion independently against the external disturbance, the disturbance rejection is strongly required. To address the above issue, this paper presents a Disturbance OBserver(DOB) control algorithm. The validity of the suggested DOB robust control scheme is confirmed by several computer simulation results. And the experiments with a motor system is performed to give the validity of applicability in the industrial field. This results make the easier implementation of the controller possible in the field.