• 제목/요약/키워드: 5-DOF

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항공교통관제 시뮬레이션을 위한 개선된 5 자유도 항공기 운동 모델 개발 및 검증방안 연구 (Development and Validation of an Improved 5-DOF Aircraft Dynamic Model for Air Traffic Control Simulation)

  • 강지수;오혜주;최기영;이학태
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.387-393
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    • 2016
  • 다양한 교통상황에서 현실적인 항공교통관제 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 정확성과 효율성이 고려된 항공기 운동 모델이 필수적이다. 본 연구에서는 BADA의 항공기 운용 및 성능 정보를 반영하여 고 충실도의 개선된 5자유도 운동 모델을 개발하였으며, 항공기의 비행 특성이 반영된 제어기 및 유도부를 구성하였다. 이 때, 질점 모델 기반의 BADA 정보를 5자유도 운동 모델에 적용하기 위해 일부 데이터와 관계식만을 선별적으로 차용하였고, 일부 데이터는 항공기 설계 기법을 이용하여 추정하였다. 시뮬레이션 정확도를 향상시키기 위해 항공기 기종 및 비행 계획을 통해 이륙 중량을 추정하였으며, 이를 시뮬레이션에 반영하였다. 개발된 운동 모델은 실제 기록된 비행 궤적 정보와 비교하여 검증 되었다. 본 연구에서 개발된 운동 모델은 관제시뮬레이터에 적용되어 다양한 항공교통 관련 연구에 활용될 수 있다.

평면형 병렬 기구의 기구학적 최적설계: 2RRR-RP기구에 적용 (Optimal Kinematic Design of Planar Parallel Mechanisms: Application to 2RRR-RP Mechanism)

  • 남윤주;이육형;박명관
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.464-472
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    • 2006
  • This paper presents the two degree-of-freedom (DOF) planar parallel mechanism, called the $2{\underline{R}}RR-RP$ manipulator, whose degree-of-freedom is dependent on an additional passive constraining leg connecting the base and the platform. First, the kinematic analysis of the mechanism is performed: the inverse and forward kinematic problems are analytically solved, the workspace is systematically derived, and all of the singular configurations are examined. Then, in order to determine the geometric parameters the optimization of the mechanism is performed considering its dexterity, stiffness, and space utilization. Finally, the kinematic performances of the optimized mechanism are evaluated through the comparison study to the conventional 5-bar parallel manipulator.

수치 구경 불일치 플렌옵틱 현미경 성능 예측 방안 연구 (Performance Prediction for Plenoptic Microscopy Under Numerical Aperture Unmatching Conditions)

  • 연하늘;이찬;한석기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.9-17
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    • 2024
  • 현미경용 플렌옵틱 광학 시스템은 일반적으로 대물 렌즈, 튜브 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이, 그리고 이미지 센서로 구성된다. 플렌옵틱을 통한 라이트 필드 이미징에서 튜브 렌즈와 마이크로 렌즈 어레이 간의 수치 구경을 일치시키고, 이를 바탕으로 공간분해능 및 피사계심도 등의 성능 지표를 예측한다. 하지만 상업적 마이크로 렌즈 어레이 적용시 이러한 수치 구경 일치에 어려움이 있어, 본 논문에서는 기존에 보고된 성능 예측 수식을 수치 구경이 일치하지 않는 경우까지 확장하고, 전산 시뮬레이션을 통한 성능 예측 기법을 제시하며, 이를 수치 구경 일치화가 이루어진 10배율 및 수치 구경 불일치가 발생한 20배율 대물렌즈가 적용된 두 개의 플렌옵틱 광학계 개발 및 실험을 통하여 검증하였다. 10배율 및 20배율 시스템은 확장식에서 각각 12.5 ㎛, 6.2 ㎛의 공간 분해능과 530 ㎛, 88 ㎛의 피사계심도를 가지며, 시뮬레이션에서는 각각 11.5 ㎛, 5.8 ㎛의 공간분해능과 510 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를, 실험에서는 각각 11.1 ㎛, 5.8 ㎛의 공간 분해능과 470 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를 가진다. 확장식 및 시뮬레이션 모두 실험 값과 유사한 결과를 보여 시스템 설계에서는 두 가지 방법 모두 적절할 것으로 판단된다. 다만 피사계심도 예측 정확성에 있어서는 시뮬레이션에 의한 예측이 실험 값과 좀 더 유사하므로, 실제 제작에 앞서 시뮬레이션에 의한 성능 예측을 추천한다.

2족 보행 로봇트 시스템에 대한 슬라이딩 모드 제어알고리즘의 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of Sliding Mode Control Algorithm to the Biped Robot System)

  • 한규범;백윤수;양현석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.323-329
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    • 1994
  • In the systems such as walking robots or high speed operating manipulators, the effect of nonlinear terms is important and can not be neglected. Therefore the application of linear control law to such systems is inadequate. Moreover, because of the mathematical modeling errors the systems may become unstable. In this study, we designed a nonlinear controller with sliding mode scheme, which is robust to the modeling errors and applied this control algorithm to the 5 DOF biped robot system. Throught the computer simulations, we examined walking characteris and walking stability of the 5 DOF biped robot system.

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Investigation on flutter mechanism of long-span bridges with 2d-3DOF method

  • Yang, Yongxin;Ge, Yaojun;Xiang, Haifan
    • Wind and Structures
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    • 제10권5호
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    • pp.421-435
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    • 2007
  • A two-dimensional flutter analysis method (2d-3DOF method) was developed to simultaneously investigate the relationship between oscillation parameters and aerodynamic derivatives of three degrees of freedom, and to clarify the coupling effects of different degrees of freedom in flutter instability. With this method, the flutter mechanism of two typical bridge deck sections, box girder section and two-isolated-girder section, were numerically investigated, and both differences and common ground in these two typical flutter phenomena are summarized. Then the flutter stabilization effect and its mechanism for long-span bridges with box girders by using central-slotting were studied by experimental investigation of aerodynamic stability and theoretical analysis of stabilizing mechanism. Possible explanation of new findings in the evaluation trend of critical wind speed through central vent width is finally presented.

Necessary and Sufficient Conditions for the Existence of Decoupling Controllers in the Generalized Plant Model

  • Park, Ki-Heon;Choi, Goon-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제6권5호
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    • pp.706-712
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    • 2011
  • Necessary and sufficient conditions for the existence of diagonal, block-diagonal, and triangular decoupling controllers in linear multivariable systems for the most general setting are presented. The plant model in this study is sufficiently general to accommodate non-square plant and non-unity feedback cases with one-degree-of-freedom (1DOF) or two-degree-of-freedom (2DOF) controller configuration. The existence condition is described in terms of rank conditions on the coefficient matrices in partial fraction expansions.

CNC 공작기계 스핀들 유닛의 5자유도 열변형 오차측정 및 모델링 기술 (Thermal Error Measurement and Modeling Techniques for the 5 Degree of Freedom(DOF) Spindle Unit Drifts in CNC Machine Tools)

  • 박희재;이석원;권혁동
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1343-1351
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    • 2000
  • Thermally induced errors have been significant factors affecting the machine tool accuracy. In this paper, the spindle thermal error has been focused, where the 5 degree of freedom thermal error components are considered. An effective measurement system has been devised for the 5 DOF thermal errors, consisting of gap sensors and thermocouples around the micro-computer interfaced environment. Several thermal error modeling techniques are also implemented for the thermal error prediction: multiple linear regression, neural network and system identification methods, etc. The performance of the thermal error modeling techniques is evaluated and compared, giving the system identification method as the optimum model having the least deviation. The developed system for the thermal error measurement and modeling was practically applied to a CNC machining center, and the spindle thermal errors were effectively compensated around the micro computer-machine tool interfaced networks. The machine tool accuracy was improved about 4-5 times typically.