• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.25-33
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• 2004

본 논문에서는 인공위성 반작용휠의 미소진동 측정을 위한 테스트 장비와 이를 이용하여 실측한 반작용휠의 미소진동을 측정 및 분석 결과를 소개한다. 위성의 미소진동은 KISTLER dynamic platform 이라는 400Hz 이내의 3축의 힘과 3축의 토크를 동시에 측정할 수 있는 장비에 의해 측정되며 측정된 데이터는 회전 속도에 따라 3차원 주파수 분석, order tracking 등의 방법을 이용하여 분석된다. 반작용휠의 미소진동 분석 결과, 회전 속도와 비례하는 일차 성분 외에 고차 조화 성분, 구조 진동 성분, 회전 속도에 따라 고유진동수가 변하는 rocking 모드 성분 등을 관찰할 수 있었으며, 휠의 정적 및 동적 불균형은 각각 0.79gcm과 17.4gcm²으로 나타났다. 이러한 다양한 진동 성분들은 회전체의 특성, 구조물의 특성 및 베어링의 영향으로 기인한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.861-871
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• 2020

'제어모멘트자이로' 내 모멘텀 휠의 속도가 커지게 되면 질량 불균형으로 인해 발생하는 의도하지 않은 힘과 토크가 증가하게 된다. 그리고 이러한 힘과 토크는 위성을 통해 촬영된 SAR 영상의 떨림을 유발하기 때문에 최소화하여야 한다. 본 논문에서는 '제어모멘트자이로' 내 모멘텀 휠의 질량불균형(정적질량불균형과 커플질량불균형)의 보상에 대해서 기술하였다. 우선 M&S를 통해 질량불균형의 발생에 따른 질량중심점에서 발생하는 힘과 토크의 발생을 예측하였다. 두 번째로는 힘과 토크의 측정 지점을 회전 중심에서 이격하였을 때, 질량불균형에 따른 힘과 토크의 발생을 예측하였다. 세 번째로는 질량불균형으로 인해 발생하는 힘과 토크를 측정하기 위한 장치 구성에 대해 기술하였으며, 네 번째로는 실제 구동하는 모멘텀 휠에 지정된 질량을 추가하였을 때, 힘과 토크의 변화량을 M&S와 비교하여 기술하였다. 그리고 마지막으로 이러한 분석을 바탕으로 24Nm급 '제어모멘트자이로'를 대기모드로 구동하였을 때의 보정 전과 후의 힘과 토크 변화를 기술하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.331-332
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• 2011

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.828-833
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• 2011

A reaction wheel assembly(RWA) is the largest disturbance source that can induce high frequency micro-vibration on an optical payload of satellites. To ensure a tight pointing-stability budget of satellites, the RWA disturbance effect on spacecraft should be accurately analyzed and evaluated for whole design phases. For this purpose, the micro-vibration disturbance of RWA should be precisely measured. In the present study, two measurement methods on RWA micro-vibration disturbances are compared and investigated. One is a free run-down speed test and the other is a constant speed test. The micro-vibration data measured by the two methods are analyzed in terms of spectrum characteristics, static and dynamic imbalance values, and root sum square(RSS) values. The analysis results show that both methods can measure very similar results in time and frequency domains and that the free run-down speed method is more adequate in respects to wheel friction modeling, noise rejection of imbalance and RSS peak evaluation.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.695-698
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• 2004

STSAT RWA (Reaction Wheel Assembly) micro-vibration is measured using KISTLER dynamic plate that can provide the time signals of three orthogonal forces and torques simultaneously up to 400Hz. In the post-processing, measured data are evaluated with respect to the wheel spin rate in both time and frequency domains, and the static/dynamic unbalances are evaluated from the extracted first harmonic component. Also the friction torque profile at each wheel speed is estimated from the measured data. Several higher order harmonic components are observed, that comes from its rotor shape as well as the wheel bearing characteristics. One of the most peculiar characteristics of this wheel is that the dynamic properties of two radial unbalance components are much different from each other as the RWA mounting configuration on a spacecraft is different from conventional RWA mounting configuration. Rocking mode is not appeared below 400Hz for all operating speed because the wheel size is very small. The post-processed results will be used for jitter analysis of STSAT due to RWA micro-vibration.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.180-185
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• 2009

우주비행체의 정밀 자세제어에 있어서 자세지향 및 안정성을 저해하는 구동기 교란의 효과는 매우 중요한 요소 중 하나라 할 수 있다. 최근 CMG는 그 구조의 복잡성에도 불구하고 반작용휠에 비교할 때 고출력 저중량이라는 장점에 근거하여 인공위성의 차세대 구동기로 많은 연구가 진행되고 있다. 정밀자세제어가 요구되는 인공위성의 구동기로 이용되기 위해서는 CMG가 위성 동체에 주게 될 교란력의 특성을 파악하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 CMG의 교란토크 및 교란력를 분석하기 위해 정적 동적 불균형을 가정하고, 라그랑지안 방법을 이용하여 해석적 모델을 유도하고 휠을 제작하여 진동을 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제16권1호
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• pp.54-59
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• 1997

자동차의 진동은 공기저항력, 엔진가진력, 타이어의 불균형 질량 그리고 타이어 유니포머티에 의한 가진력의 결과이다. 특히 조향계의 셰이크와 시미현상은 차체 진동, 타이어 불균형 진동 그리고 타이어 유니포머티와 관련이 깊다. 본 연구에서는 타이어의 불균형 질량과 타이어 유니포머티에 의한 시미현상을 연구하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.26-33
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• 2019

인공위성 구동기로 사용되는 제어 모멘트 자이로(CMG)는 자신의 김블을 조종하여 큰 토크를 생성한다. 각각의 김블은 고속으로 회전하는 휠을 받치고 있기 때문에 휠의 질량 불균형은 외란을 발생시키게 되고 위성의 자세제어 성능을 저하시킨다. 따라서 구동기 고장을 대비하기 위해 외란을 진단하고 식별할 필요가 있다. 외란을 진단하기 위해 상태 관측기를 이용한 방법을 적용하였다. 본 논문에서는 2차 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 CMG의 단일 외란/고장을 탐지하였다. 또한 4개의 CMG가 설치되어 있는 위성 시뮬레이터를 이용하여 이 알고리즘을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제2권1호
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• pp.13-16
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• 2008

The line of sight(LOS) is affected by the vibration of spacecraft. It is necessary to predict the effect of disturbance on LOS stability. Reaction wheel assembly is anticipated to be the largest disturbance source on spacecraft. The disturbance which is occurred mainly due to the mass imbalance is analyzed with harmonic numbers. The accuracy and stability are verified by probability density function with dynamic equation of the satellite motion.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권6호
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• pp.90-97
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• 2005

Magnetic flywheel system utilizes a magnetic bearing, which is able to support the shaft without mechanical contacts, and also it is able to control rotational vibration. Magnetic flywheel system is composed of position sensors, a digital controller, actuating amplifiers, an electromagnet and a flywheel. This work applies the neuro-fuzzy control algorithm to control the vibration of a magnetic flywheel system. It proposes the design skill of an optimal controller when the system has structured uncertainty and unstructured uncertainty, i.e. it has a difficulty in extracting the exact mathematical model. Inhibitory action of vibration was verified at the specified rotating speed. Unbalance response, a serious problem in rotating machinery, is improved by using a magnetic bearing with neuro-fuzzy algorithm.