• 제목/요약/키워드: 6자유도 시뮬레이션

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만타형 UUV의 제어기 설계에 관한 연구 (A Study of the Control System for the Manta-type UUV)

  • 김형동;이승건;김준영;김시홍
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.42-43
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    • 2010
  • 본 연구에서는 만타 형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 제어 성능 평가를 하였다. PID제어, Fuzzy 제어가 적용되었으며, 6자유도 운동을 사용하여 Matlab Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 설계된 제어기로 수심 및 방위제어에 사용되었으며 조류의 외란 하에서의 제어 성능을 평가하였다.

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해상감시용 NV 시스템의 추종 및 안정화 (Tracking and Stabilization of a NV System for Marine Surveillance)

  • 황승욱;김정근;송세훈;진강규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.227-233
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    • 2011
  • 본 연구는 선박용 Night Vision 시스템을 개발하기 위한 선행연구로 2축 지그와 이를 구동할 수 있는 PCU 보드를 제작하고, 추종 및 안정화 제어루틴을 얻는 문제를 다룬다. 개발한 지그와 PCU 보드를 6DOF 모션 시뮬레이터와 결합하여 실험환경을 구축하고 RCGA를 이용하여 지그 모델의 파라미터를 얻고, 추정된 모델과 RCGA를 이용하여 2DOF PID 제어기를 동조한다. 실험과 시뮬레이션을 통해 제안하는 2자유도 PID 제어기의 유효성을 검토한다.

엔진 마운트용 고무의 동역학적 모델링 (Dynamic modeling of rubber elements in an engine mount system)

  • 박석태;정경렬;이종원;김광준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.689-697
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    • 1986
  • 본 연구에서는 3자유도(3방향의 병진운동만 고려) 고무마운트모형의 타당성을 검증하기 위하여, 먼저 고무자체의 물성치인 강성계수와 감쇠계수를 진동수와 초기변 형률에 따라 실험을 통해 구하였다. 질량행렬의 모든요소를 쉽게 구할 수 있는 간단 한 시험구조물을 제작하고 여기에 고무아운트를 부착하여 6자유도를 갖는 모의 엔진- 마운트계를 구성한 후 가진실험을 통해 얻은 오무드 매개변수들과 고무의 물성치를 이 용한 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 비교함으로써 고무아운트 모형의 타당성을 검증하였 다. 특히 본 연구에는 유압가진 실험으로부터 얻은 실험결과를 바탕으로 고무의 강 성계수를 주파수의 1차함수로 고려한 경우와 전진동수 영역에서 균일하다고 가정하는 경우를 비교하였다.

Manta type UUV의 슬라이딩 모드 제어기 설계에 관한 연구 (A study on the sliding mode controller of Manta type UUV)

  • 김희수;손경호;이승건
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.3-4
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Manta type UUV의 비선형 수학모델과 유체력 미계수를 소개하고, 자유항주실험용으로 제작된 Manta type UUV의 슬라이딩 모드 제어기 설계를 다루고 있다. 비선형운동에 대해 강인한 제어기를 설계하기 위해서 슬라이딩 모드 제어 기법을 사용하였고, 조류의 영향을 고려한 6자유도 운동 수학모델을 기반으로 하는 심도 및 방위제어기를 설계하였다. 또한, 설계된 심도 및 방위제어기의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

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공대지 유도탄의 발사유효범위(LAR) 산출 알고리듬 (Computation Algorithm for Launch Acceptability Region of Air-to-Surface Missiles)

  • 박상섭;홍주현;유창경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권10호
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    • pp.910-919
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    • 2015
  • 전투기 탑재용 무장제어 알고리듬은 교전상황에서 전투기의 임무 수행 및 생존과 직결된다. 공대지 유도탄의 경우 조종사에게 LAR로 알려진 발사 유효 범위를 무장제어 알고리듬을 통하여 전투기 MFD상에 전시해 준다. LAR는 교전 거리의 계산을 통해 산출된 사거리 테이블을 이용하여 생성된다. 본 논문에서는 AGM-84와 AGM-88 공대지 유도탄의 운용모의에 대하여 소개하고, 이를 바탕으로 Pseudo 6자유도 모델에 기반한 사거리 테이블 산출과 실시간 LAR 산출 알고리듬에 대한 내용을 언급하였다. 구성한 알고리듬의 성능 검증을 위하여 모의대상 유도탄의 교전 시뮬레이션을 수행하고 LAR를 산출하여 분석하였다.

6-자유도 쿼드로터 무인항공기의 모델링 및 유도기법 설계 (System Modeling and Waypoint Guidance Law Designing for 6-DOF Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle)

  • 이상현;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.305-316
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    • 2014
  • 항공전자 장비들의 급속한 발전으로 인해 무인항공기의 크기가 소형화 되고 있으나, 무인항공기에 대해 주어지는 임무는 더욱 정확하고 복잡해지고 있다. 정지비행이 가능하고, 간단한 기계적 메커니즘을 가진 쿼드로터는 이 같은 환경에서 활동도가 점차 증가하고 있다. 그러나 쿼드로터는 구조 특성에 따라 출력의 개수보다 입력의 개수가 작은 under actuated 시스템이므로, 쿼드로터 제어에 큰 제약이 따른다. 본 논문에서는 이와 같은 쿼드로터의 단점을 해결하기 위해서 4개의 원동기 외에 2개의 추가적인 원동기를 더 부착한 모델을 제안하여, 입력의 개수와 출력의 개수가 같은 fully actuated 시스템을 구현하도록 한다. 제안한 쿼드로터 모델의 제어기를 설계하기 위해 궤환선형화 기법을 적용하였다. 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안한 모델과 설계된 제어기의 성능을 검증하였다.

자세제어장비를 장착한 선박의 파랑중 운동 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of a Ship with Anti-Rolling Devices in Waves)

  • 윤현규;이경중;이창민
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.347-352
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    • 2004
  • 파도에 의한 힘과 모멘트는 운항하는 선박에 운동을 발생시킨다. 이러한 운동은 승무원의 작업 능률 저하, 화물의 안전 및 승선감 등에 영향을 주게 되어 안전 운항 저해 요소가 되므로 파도에 의학 운동이 큰 선박들은 자세제어장비(anti-rolling devices)의 장착이 요구된다. 본 연구에서는 수 능동의 이동질량안정기(moving weight stabilizer), 감요탱크(anti-rolling tank), 핀스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 자세제어장비의 동적 거동을 수학적으로 모델링 하였다 기존에는 자세제어장비의 운동을 선박의 횡동요에만 고려한 반면, 본 연구에서는 선박의 6자유도 운동을 모두 고려하여 복합운동방정식을 정립하였다. 마지막으로 자세제어장비를 장착한 선박의 파중 운동 계산 프로그램을 작성하여 시뮬레이션을 수행하였다.

드론의 외풍 환경 비행 안전성 평가 및 정밀 시뮬레이션 (Risk Assessment of a Drone Under the Gust and its Precise Flight Simulation)

  • 이동열;박선후;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.173-180
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    • 2022
  • 드론의 운항 방식 및 교통환경은 기존의 항공교통이나 지상교통과는 상이하다. 드론의 안전 운항을 위한 교통 관리 체계 정립의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 드론이 비행 중에 조우할 수 있는 위험 상황에 대하여 시뮬레이션에 의거하여 분석하고 대책을 수립하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 드론이 도심 환경에서 운항할 때 건물 사이로 발생하는 외풍에 영향을 받을 수 있으며, 이러한 외풍의 영향성을 예측하고 위험도를 분석하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 외풍 환경에서 비행 임무의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다. 외풍 조건을 입력할 수 있는 정밀 6자유도 비행 시뮬레이션을 구현하여 비행 임무 수행 중 외풍으로 인한 경로의 이탈, 자세각의 변화 등 그 영향성을 예측하였다. 비행 임무 실패 확률에 대해 정량화하는 방법을 제시하였다.

바람과 파랑충격을 고려한 소형경주정의 안정성해석 (Stability Analysis of a Small Racing Boat in Steady Wind and Wave Impact)

  • 천승현;전호환;하문근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.1-14
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    • 1999
  • Nakato & Ha[2]는 정상풍(steady wind) 및 파랑충격의 외력을 받는 소형경주정의 운동 및 전복에 관한 시뮬레이션 연구 결과를 발표하였다. 경주정의 시뮬레이션은 실험 데이터를 이용하고 외력을 고려한 항공역학에서 일반적으로 사용되는 6자유도 운동방정식을 풀어서 수행하였다. 본 논문에서는 선미플랩을 부착하여 양력을 발생토록하여 Nakato & Ha의 운동 방정식을 수정하였다. 플랩에 의한 경주정의 제어는 바람과 파도의 중첩된 외부교란에 의한 전복현상을 상당히 억제시킬 수 있음을 알았다.

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수중운동체의 조종성능 예측을 위한 수치시뮬레이션에 대한 연구 (A Study on Numerical Simulation for Predicting of Unmanned Undersea Vehicle's Manoeuvrability)

  • 배준영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.83-85
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    • 2015
  • 본 연구는 수중운동체의 시뮬레이터를 개발하기 위한 기초연구로 수행되어졌다. 미국의 해군수중 무기센터에서 개발중인 Manta형 모양의 무인잠수정을 연구를 위한 기본 모델로 채택하였다[1]. 시뮬레이션은 수중운동체의 조종운동 특성을 고려하여 대각도 운동을 포함하는 6자유도 운동방정식을 사용하였으며, 이때에 사용된 유체력미계수도 대각도와 일반각도를 분류하여 사용하였다[2]. 수치시뮬 레이션은 수평 및 수직 선회 시험, 수평 및 수직 지그재그 시험, 부상운동, 미앤더(meander) 시험을 실시하였다.

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