• 대한기계학회논문집A
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• 제26권2호
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• pp.329-339
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• 2002

In ship operation the consequency of roll motions can seriously degrade the performance of mechanical and personnel effectiveness. So many studies for the roll stabilization control system design have been performed and very good results have been achieved. In many studies, the stabilizing fins are used. Recently rudders, which have been extensively modified, have been used to exclusively to stabilize the roll. This paper examines the two-degree-of-freedom servosystem design technique to synthesize the yaw control system which achieves the course keeping object of the ship and the H$_{\infty}$ control approach to suppress the roll motion, respectively.

• 한국해양공학회지
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• 제17권2호
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• pp.60-66
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• 2003

In this paper, an actively controlled anti-rolling system is considered, in order to reduce the rolling motion of a ship. In this control system, a small auxiliary mass is installed on the upper area of the ship, and an actuator is connected between the auxiliary mass and the ship. The actuator reacts the auxiliary mass, applying inertial control forces to the ship to reduce the rolling motion in the desired manner. In this paper, we introduce LMI based H$_{\infty}$ control approach to design the anti-rolling control system for the controlled ship. And the experimental results show that the desirable control performance can be achieved.

• 한국해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.43-48
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• 2000

In this paper, an actively controlled anti-rolling system is considered to reduce the rolling motion of the ship. In this control system, a small auxiliary mass is installed on the upper area of the ship, and actuator us connected between the auxiliary mass and a ship. The actuator reacts against the auxiliary mass, applying inertial control forces to the ship to reduce the rolling motion in the desired manner. In this paper, we apply the PID controller to design the anti-rolling control system for the controlled ship. And the experimental result shows that the desirable control performance is achieved.

• 해양환경안전학회지
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• 제11권1호
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• pp.23-28
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• 2005

선박 횡동요는 물적 손실을 초래할 뿐만 아니라, 승선자의 거주성, 안전성 및 작업능률을 저하시키는 가장 큰 요인이 된다. 횡동요억제를 위한 많은 연구는 다양한 형태의 장치개발이라는 결과를 가져왔으며 상당한 효과를 얻고 있다. 지금까지 개발 된 대부분의 장치는 그 성능을 고려하지 야더라도 특수한 목적의 선박을 대상으로 설치$\cdot$운영되고 있으며, 고가이고 복잡하여 설치 상에도 많은 문제점을 안고 있다. 따라서 본 논문에서는 선박의 선미측에 설치한 플랩을 이용하여 운항중인 선박의 횡동요 억제에 관해 고찰하고 있다. 본 장치는 중$\cdot$소형의 선박에도 쉽게 설치하여 운용이 용이할 뿐만 아니라, 적절한 제어시스템 구축으로 피칭운동도 제어할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 장치를 설치한 선박에 대해 실험적 기법을 이용하여 모델링을 행하고 시뮬레이션을 통해 장치의 횡동요 억제효과를 검증하고 있다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2003년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2003

선박은 근본적으로 파랑이 향상 존재하는 해상에서 운항하게 되므로 파랑 중에서의 선체운동 여객, 승무원, 화물 및 선박 자체의 안전과 밀접한 관계를 가지게 된다. 뿐만 아니라 선박의 운동은 해상에서의 각종 활동과 임무수행의 정도를 결정하는 주요한 인자가 되고 있다. 횡동요(Rolling)는 6 자유도 운동 가운데에서 가장 중요한 운동이며, 선박들이 근본적으로 횡동요에 대하여 낮은 감쇠특성을 갖고 있기 때문에 안정성 측면에서 볼 때에 가장 많이 제어되어 왔다. (중략)

• 소음진동
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• 제7권5호
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• pp.765-772
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• 1997

This paper presents the swing motion analysis of the container crane headblock with the passive control device using hydraulic motors and anti-swing ropes. The device hauls at the headblock to opposite direction of its swing motion using the tension difference between anti-swing ropes connected to the headblock. To consider this control mechanism, the headblock is modelled as the rigid bar suspended by two hoist ropes at the overhead trolley and its non-linear equation of motion is derived using Lagrange's equation. Some numerical experiments using the equation are carried out to investigate the swing motion characteristics of the headblock under the variation of geometric relation among the cargo handling components and to evaluate the performance of the anti-swing device.

• 한국해양공학회지
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• 제18권2호
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• pp.39-45
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• 2004

We have investigated the usefulness of an active stabilizing system to reduce ship rolling under disturbances, using varying reaction of the flaps. In the proposed anti-rolling system for a ship, the flaps, as the actuator, are installed on the stern, in order to reject the rolling motion induced by disturbances, such as waves. The action induced by the flaps, which is dependent upon the power of the disturbances, can keep the ship in balance. In this study, we define the system parameters under the given system structure, using spectral analysis and experimental studies. Based on this information, we design the controller to evaluate the usefulness of the proposed system.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.566-574
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• 2005

Reduction of a ship's rolling is the most important performance requirement for improving the safety of the crew on board and preventing damage to cargos as well as improving the comfort of the ride. A mass driving anti-rolling system (MO-ARS) might be one candidate of several systems against the ship's rolling. As the movable range of the mass on the ship is finite, the control system must include restriction on the mass position to protect the device and the ship. This restriction usually causes windup phenomenon and control performance is deteriorated seriously. Two control algorithms, anti-windup control and saturated sliding mode control, are studied in this paper. Control performance and robustness problem are checked out by numerical simulations.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.725-731
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• 2003

Reduction of a ship's rolling is the most important performance requirement for improving the safety of the crew on board and preventing damage to cargos as well as improving the comfort of the ride. A mass driving anti-.oiling system (MD-ARS) might be one candidate of several systems against the ship's rolling. As the movable range of the mass on the ship is finite, the control system must include restriction on the mass position to protect the device and the ship. This restriction usually causes windup phenomenon and control performance is deteriorated seriously. We adopt anti-windup technique to improve the control performance and demonstrate its efficiency by simulation.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.211-218
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• 2021

본 연구는 종방향과 횡방향에서 규칙파가 외란으로 입사하는 선박의 종동요 및 횡동요를 억제하는 문제를 다룬다. 선박의 안전 운항을 위해서 파랑 중 선박의 종동요 및 횡동요를 안정화시키는 것은 필수적인 과제로 여겨진다. 종동요 및 횡동요 거동에서 중요한 특징 중에 하나는 공진인데, 이 현상은 특정한 조건에서 예상치 못한 큰 응답을 초래한다. 종동요와 횡동요는 두 운동이 상호 결합되어 있고 복원항이 강한 비선형을 갖고 있음으로 계의 파라미터에 따라 다양한 동적 거동을 보이는 것이 중요한 특징인데, 특히 종동요에서 이 특성이 두드러지게 나타난다. 무엇보다, 선박의 조종성능 및 안전을 위해 선박의 종동요 가속도 응답을 완전히 억제하는 것은 상당히 도전적인 과제이다. 이 연구에서는 준 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용하여 종동요와 횡동요를 줄임으로 파랑 중의 선박을 안정적인 직립 상태로 유지시키고, 아울러 채터링을 감소시키는 목적을 달성하였다. 리아프노프 이론으로 준 슬라이딩 모드 제어의 안정성을 판명하였고, 수치 시뮬레이션으로 제어 방식의 유효성을 증명하였다. 제시한 기법으로 종동요 및 횡동요 응답의 수렴 및 채터링 감소라는 두 가지 목표가 효과적으로 달성되었다.