An on-board reaction wheel is payload of small satellite for space environment test. The reaction wheel is designed for considering physical, electrical, and environmental requirements. In this paper, we report design, manufacturing process and operation performance verification. Furthermore, the specifications of environmental test are performed under environmental conditions for guarantee of stability and reliability. The operation and environment test results are presented to meet the requirements at the reaction wheel flight model.
본 논문에서는 상태궤환을 이용한 철도차량의 능동조향을 위한 제어기법에 대해 다루었다. 능동조향은 곡선부 주행시 발생되는 승차감 저하 및 차륜/레일의 마모, 소음을 줄이고 고속주행을 위한 조향성능 및 주행안정성을 확보하기 위한 기술이다. 논문에서 사용된 제어 방법은 반대차(Half Bogie) 차량모델을 기초로 측정된 휠-레일의 횡변위(Lateral Displacement) 와 요각(Yaw Ang;e)정보를 토대로 휠에 요모멘트를 제어하였으며 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 대한 성능을 검증하였다.
In this paper, the position estimation considering wheel slip of mecanum wheeled mobile robots is discussed. Since the mecanum wheeled mobile robot does not need a space to rotate, it is very suitable in narrow industrial fields. However, the slip caused by the roller attached to the wheel makes it difficult to estimate the position precisely. Due to these limitations, mecanum wheels are rarely applied to unmanned mobile robots in automation factories. In this paper, a method to compensate the orientation and distance error caused by the slip is proposed. The exact orientation is measured by fusing gyro and magnetometer sensor data with application of Kalman filter. In addition, the kinematic model accounting slip effects will be defined to compensate the distance error.
본 연구에서는 사이드 빔이 1차 현가장치 역할을 수행하도록 설계된 복합소재 대차프레임의 적용성 검토를 위해 동특성 해석과 성능평가를 수행하였다. 대차프레임에 적용된 소재는 GEP224 유리섬유/에폭시 프리프레그이다. 성능검증을 위해 복합소재 대차프레임의 사이드 빔의 두께를 50mm, 80mm, 150mm로 변화시키면서 강성을 조절한 모델에 대해서 주행성능을 해석적으로 평가하였다. 주행성능평가에서 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델은 모든 성능조건을 만족하였고, 사이드 빔 두께가 50mm인 경우 역시 모든 성능조건을 만족하지만 임계속도가 요구조건에 2%정도의 여유 밖에 없어 적합하지 않았다. 사이드 빔 두께가 150mm인 모델의 경우 공차시 수직방향 승차감 지수가 기준을 만족하지 못해 부적합한 것을 확인하였다. 또한, 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델을 제작하여 대차에 설치하고, 주행시험대 시험을 통해 임계속도를 시험적으로 평가하였다. 주행시험대 시험에서는 휠세트에 횡방향 가진을 부과하고, 목표속도까지 증속과정에서 횡방향 가진에 의한 휠세트 횡변위의 발산현상은 발생하지 않았다. 또한, 횡방향 가진이 제거된 이후 휠세트의 횡변위 역시 수렴하여 최대 임계속도는 차량 동역학 해석에서 예측된 최대 임계속도와 유사함을 확인 할 수 있었다.
삼성전자는 LCD 방식에 이은 3세대 프로젝션 모델로 평가받는 DMD (Digital Micromirror Device) 기술을 채용한 43‘’, 50‘’, 61‘’ DLP (Digital Light Processing) 프로젝션 TV를 개발 시판하고 있다. DMD 기술이란 921,600개의 미세한 거울들이 신호에 따라 반사각도를 조절하며 이미지를 구현하는 기술이다. 삼판식 프로젝션 시스템의 단점을 개선, 경박단소와 저가격화를 위하여 단판식을 이용하는 DLP 프로젝션 TV 의 경우 Red, Green, Blue 로 이뤄진 칼라휠을 회전시킴으로서 DMD 위에 연속적으로 삼색의 영상을 재생하여 색을 분리 합성한다. (중략)
There is a certain limit to reproduce phenomena between the real vehicle and road, since the existing methods to verify durability of the wheel are mostly uni-axial tests. And the change of durability of the wheel can't be predicted since these tests don't consider the camber angle and lateral force as important factors. In this paper, the FE models of the wheel-tire and drum are created. Then, the vertical and lateral loads are applied to wheel-tire assembly and the camber angle is applied by inclining the wheel-tire assembly to the drum. Based on the analysis result, the crack position is predicted to be created in the body of the wheel. The variation of the stress according to the camber angle is verified and the maximum spot of the stress changes continually.
This paper studied on the lateral motion and yaw motion of the gantry crane that is used for the automated container terminal. Though several problems are occurred in driving of the gantry crane, they are solved by the motion by the operators. But, if the gantry crane is unmanned, it is automatically controlled without any operator. There are two types, cone and flat type in driving wheel shape. In cone type, the lateral vibration and yaw motion of crane are issued. In flat type, the collision between wheel-flange and rail or the fitting between wheel-flanges and rail is issued. Especially, the collision between wheel-flange and rail is a very critical problem in driving of unmanned gantry crane. To bring a solution to the problems, the lateral and yaw dynamic equations of the driving mechanism of two driving wheels are derived. Then, we investigate the driving characteristics of gantry crane. In this study, the proposed controller, based on Model Based Controller, is used to control the lateral displacement and yaw angle of the gantry crane. And the availability of the proposed controller is showed through the comparison with the result of the proposed controller and PD controller. The simulation results of the driving mechanism, using the Runge-Kutta Method that is one of the numerical analysis methods, are presented in this paper.
The front end wheel loader is widely used for the loading of materials in mining and construction fields. It has repetitive digging, loading and dumping procedures. The bucket is subjected to large resistance force from the soil during scooping. We considered the soil reaction force characteristics from scooping procedure, the protection by overload and automatic scooping mode algorithm. The main topic of this paper is the analysis of the soil reaction force characteristics. The analysis of soil mechanics is carried out and the developed soil model is verified by experimental results from the simplified experimental equipment. A simplified model of the soil shape and bucket trajectory is used to determine the scooping direction based on an estimation of the resistance force applied on the bucket during the scooping motion. In the future, this model will be used for the generation of an appropriate path for the wheel loader automation.
이 논문에서는 모델 기반 설계에 근거한 이륜 도립진자 로봇의 제어이득을 설계하고 NXT 마인드스톰과 RobotC 언어를 이용하여 수업에 활용 가능한 로봇을 제작 및 실험한다. 이륜 도립진자 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 자이로 센서, 가속도 센서로 구성된다. 직류전동기에 내장된 엔코더를 이용하여 바퀴의 회전각을 검출하며 이동평균을 이용하여 바퀴의 회전각속도를 계산한다. 자이로 센서는 몸체의 피치 각속도를 측정하며 가속도 센서는 몸체의 피치 각도를 측정한다. 자이로와 가속도의 센서 융합을 통해 몸체 각도를 계산한다. 제어기 이득 요소는 휠 각도, 휠 각속도, 몸체 피치 각도, 몸체 피치 각속도에 대한 가중치이다. 이들 제어이득의 변화에 따른 도립진자 로봇의 변화를 실험하며 유용성을 확인한다.
본 연구에서는 철도차량의 사고의 유형 중 가장 많이 발생되는 지그재깅 현상에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 지그재깅 거동에 대한 운동방정식을 도출하였다. 운동방정식을 풀기 위하여 미분방정식 수치해석법 중 가장 대표적인 Runge-Kutta 4차식을 사용하였고, 휠-레일 인터페이스에 의한 휠의 횡 변위는 운동에너지를 이용하여 추정하였다. 그리고 이론식을 검증하기 위하여 재그재깅 현상에서 가장 변위가 큰 연결기 위치에서의 횡 변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 비 탈선 충돌조건에서 최대 편차율은 0.8 [%] ~ 4.7 [%] 발생하고, 탈선 충돌조건에서는 탈선이 일어나는 시점에서 차량의 횡 변위를 비교한 결과 최대 편차율이 0.6 [%] ~ 5.1 [%]로 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이론식을 사용하여 사고나 현상을 시뮬레이션으로 재현할 때 필요한, 전체적인 거동에 부합하는 차량 간 연결의 초기 off-set량을 예측할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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