• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.22 no.3
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• pp.267-272
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• 2012

This paper propose the implementation of robust fuzzy controller for controlling an active magnetic bearing (AMB) system with 6 degree of freedom (DOF). A basic model with 6 DOF rotor dynamics and electromagnetic force equations for conical magnetic bearings is proposed. The developed model has severe nonlinearity and uncertainty so that it is not easy to obtain the control objective. For solving this problem, we use the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model which is suitable for designing fuzzy controller. The control object in the AMB system enables the rotor to rotate without any phsical contact by using magnetic force. In this paper, we analyze the nonlinearity of the active magnetic bearing system by using fuzzy control algorithm and desing the robust control algorithm for solving the parameter variation. Simulation results for AMB are demonstrated to visualize the feasibility of the proposed method.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.5
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• pp.149-156
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• 1995

본 연구의 목적은 6자유도를 가진 병렬형 메니퓰레이터의 기구학적 해석을 하는데 있다. 일반적인 산업용 로봇의 구조는 링크가 직렬로 연결된 형상을 하고 있으며 이러한 형태는 넓은 작업공간의 확보와 유연성이 뛰어난 장점이 있는 반면에 각 링크의 오차가 메니퓰레이터의 끝단에서 누적되어 나타나게 되고 구동렬이 증가하게 되는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 정밀한 위치제어가 필요한 경우에는 병렬형 형태의 링크를 지닌 구조를 사용하고 있다. 병렬형 메니퓰레이터의 역기구학적 해석은 비교적 단순한 데 반하여 정기구학적 해 석은 비선형 방정식의 형태로 나타나며 해석적으로 그 해를 구하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 6자유도를 지닌 병렬형 메니퓰레이터의 기구학적 해석을 수행하였으며 예제를 통하여 검정하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.5
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• pp.19-29
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• 2006

In this study, numerical simulation of airframes separating from a missile system has been preformed. For the time-accurate trajectory simulation, six D.O.F equations of motion of multiply connected bodies were derived and these equations have been coupled with the unstructured overset mesh technique for the treatment of independent mesh blocks moving with each body component. Applications were made for the simulation of the airframe separation at missile angles of attack of 0 and 5 degrees. It was demonstrated that the present method is efficient and robust for the prediction of unsteady time-accurate flow fields involving multiple bodies in relative motion.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11b
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• pp.7-10
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• 2003

뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.28 no.3
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• pp.83-89
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• 2019

This research describes quantitative effects of initial dispersion conditions upon the dispersion randomness of Magnus rotor bomblets. Ratios of the missile spin rate to the missile velocity, a, flight path angles, ${\gamma}$ and altitudes, h, were changed to investigate their effects on dispersion randomness. Dispersion was analyzed through calculation of 6 degree of freedom motion equation with aerodynamic coefficients from wind tunnel experiments. In order to analyze the randomness, regression analysis is adopted to calculate the coefficient of determination. The optimized ratio of the missile spin rate to the missile velocity and flight path angle were obtained and the dispersion altitudes had more effect on the dispersion diameter and had less effect on dispersion than other parameters.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.166-175
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• 1999

This paper describes a design and performance evaluation of robust controller which overrides unstable motion and pulls out quickly after water entry of underwater vehicle dropped from aircraft or surface ship. We use 6-DOF equation for model of motions and assume parameter uncertainty to reflect the difference of real motion from modelled motion equation. we represent a nonlinear system with uncertainty as Takagi and Sugeno's(T-S) fuzzy models and design controller stabilizing them. The fuzzy controller utilizes the concept of so-called parallel distributed compensation (PDC). Finally, we confirm stability and performance of the controller through computer simulation and hardware in the loop simulation (HILS).

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.688-691
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• 2010

본 논문에서는 이전에 개발된 만타형 무인 잠수정의 수학적 모델을 기초로 하여 모델 불확실성과 외란이 존재하는 경우에 강인한 제어 성능을 나타낼 수 있는 강인 제어기를 설계하였다. 제어기 설계는 수심 제어와 방향 제어로 분리하여 수행하였고, 이를 위하여 6자유도의 수학적 운동 방정식을 수심 및 방향 제어를 위한 운동 방정식으로 각각 표현하였다. 운동 방정식에 나타나는 유체력 계수에 불확실성이 존재하고 운항 중 발생하는 조류등을 외란이 존재하는 것으로 생각하고 강인 제어기를 설계하였다. 강인 제어기의 전체적인 구조는 백스테핑 방법을 사용하였고, 모델 불확실성과 조류를 외란으로 가정하여 외란의 영향을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 $L_2$-gain 분석 개념을 이용하였다. 시뮬레이션은 제어기 설계에 사용된 유체력 계수에 실제값과 차이를 주었고, 조류의 모델을 포함시켜 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 모델 불확실성과 외란의 존재하는 경우에도 제어 성능에 큰 변화가 나타나지 않는 것을 보여 주었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.5
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• pp.683-690
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• 1985

본 논문에는 Euler매개변수를 회전좌표계로 사용하여 구속된 3차원 기계시스템의 역동학력 해 을 수행한 연구결과가 수록되었다. 해석을 위해 문제에 등장하는 비선형 Holonomic구속조건식 들과 운동방정식들을 Cartesian일반좌표계을 사용하여 표시하였으며, 일반좌표계를 구성하는 각 강체의 좌표계로는 변위를 나타내기 위한 3개의 좌표와 회전을 나타내기 위한 4개의 Euler매 개변수가 사용되었다. 구속조건식들과 미분방정식 형태의 운동방정식들을 결합하여 시스템 전 체의 운동방정식을 유도하기 위해 Lagrange승수 기법을 사용하였다. 각 강체의 주어진 시간에 서의 위치, 속도, 가속도는 기구학적 해석(kinematic analysis)을 통해 얻어지고, 이 자료들을 전 체운동방정식에 대입하여 Lagrnage승수의 값을 계산하여 6개의 자유도를 가진 로봇 기구를 원 하는대로 운전하는에 필요한 각 관절의 토오크를 계산하였으며, 계산결과가 정확하다는 사실이 입증되었다. 연구결과 Euler매개변수를 회전좌표로 사용할 경우 특이 경우(singular case)가 발 생하지 않으며, 이 방법은 역동력학 해석용 다목적 전산프로그램 개발에 광범위하게 응용될 수 있음이 밝혀졌다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.2 no.3
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• pp.75-86
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• 1982

The degeneration of two classes of thick beam elements has been conducted, one (DB6) based on the conventional Timoshenko beam assumptions whereas the other (DB7) based on the assumed cubic axial displacement profile. While an adjustable shear correction factor is required for the DB 6 element to compensate for the unrealistic distribution of shear strain across the thickness, the DB 7 element assumes the more realistic quadratic profile of shear strain at the outset. With the plane-stress continuum solution as reference, solutions obtained by these two element models are compared with the analytical Timoshenko solution, the analytical thin beam solution and several available solutions of other existing beam elements. The result indicates that the performance of the higher order beam element DB 7 is consistently superior to any others. This is true for the whole range of aspect ratios of beam, in both static and free vibration analyses.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6A
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• pp.989-999
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• 2006

In this paper, numerical analysis method to perform linear dynamic analysis of bridge considering the road surface roughness and bridge-vehicle interaction when vehicle is moving on bridge is presented. The vehicle and bridge are modeled as three-dimension where contact length of tire and pitching of tandem spring are considered and single truck with 2-axles and 3- axles, and tractor-trailer with 5-axles are modeled as 7-D.O.F., 8-D.O.F., and 14-D.O.F., respectively. Dynamic equations of vehicle are derived from the Lagrange's equation and solution of the equation is obtained by Newmark-${\beta}$ method. The surface roughness of bridge deck for this analysis is generated from power spectral density (PSD) function. Beam element for the main girder, shell element for concrete deck and rigid link between main girder and concrete deck are used. The equations of the motion of bridges are solved by mode-superposition procedures. The proposed procedure is validated by comparing the results with the experimental data by Whittemore and Fenves.