• 한국해양공학회지
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• 제27권6호
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• pp.81-89
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• 2013

This paper considers the steering characteristics of a four-row tracked vehicle crawling on extremely cohesive soft soil, where each side is composed of two parallel tracks. The four-row tracked vehicle (FRTV) is assumed to be a rigid body with 6-DOF. A dynamic analysis program for the tracked vehicle is developed using the Newmark-${\beta}$ method based on an incremental-iterative scheme. A terra-mechanics model of an extremely cohesive soft soil is implemented in the form of the relationships of the normal pressure to the sinkage, the shear resistance to the shear displacement, and the dynamic sinkage to the shear displacement. In order to investigate the steering characteristics of the four-row tracked vehicle, a series of dynamic simulations is conducted with respect to the distance between the left and right tracks (pitch), steering ratios, driving velocity, reference track velocity, lengths of the tracks, and properties of the cohesive soft soil. Through these numerical simulations, the possibility of using a kinematic steering ratio is explored.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.289-299
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• 2019

자세제어 M&S(Modeling & Simulation)는 모델링 정밀도에 따라 간단한 자세제어 알고리즘 설계부터 실제 탑재 소프트웨어 검증까지 활용될 수 있다. 본 논문은 CMG 기반 위성 자세제어를 위한 M&S 소프트웨어를 소개한다. 개발된 소프트웨어는 크게 6자유도 모델링과 자세제어 알고리즘으로 나뉠 수 있다. 6자유도 모델링은 CMG 구동기 모델링과 우주환경 모델링(궤도외란/자세외란)을 포함한다. 자세제어 알고리즘은 CMG 모터속도 제어기(내부루프)부터 토크명령생성 및 스티어링 법칙(외부루프)을 포함한다. M&S는 하위 레벨인 CMG 모터제어부터 상위 레벨인 지구관측임무 수행까지 단계적으로 수행되며, 적용 레벨에 따라 3개 모듈로 나뉜다. 본 M&S 소프트웨어는 초기 자세제어 알고리즘 개발을 목표로 개발되었는데, 향후 상세한 위성체/구동기 모델링 및 우주환경 모델링을 반영해 점차 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권6호
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• pp.637-647
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• 2022

Since the concept of Manned-UnManned Teaming(MUM-T) and Unmanned Aircraft System(UAS) can efficiently respond to rapidly changing battle space, many studies are being conducted as key components of the mosaic warfare environment. In this paper, we propose a rule-based AI engagement model based on Basic Fighter Maneuver(BFM) capable of Within-Visual-Range(WVR) air-to-air combat and a simulation environment in which human pilots can participate. In order to develop a rule-based AI engagement model that can pilot a fighter with a 6-DOF dynamics model, tactical manuals and human pilot experience were configured as knowledge specifications and modeled as a behavior tree structure. Based on this, we improved the shortcomings of existing air combat models. The proposed model not only showed a 100 % winning rate in engagement with human pilots, but also visualized decision-making processes such as tactical situations and maneuvering behaviors in real time. We expect that the results of this research will serve as a basis for development of various AI-based engagement models and simulators for human pilot training and embedded software test platform for fighter.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.276-283
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• 2017

본 논문은 4개의 로터를 가지는 쿼드콥터에 대한 비선형 운동모델을 구성하고, 특이섭동 기법을 이용한 모델 역변환 위치 제어기 설계 결과에 대해 나타낸다. 특이섭동 모델 역변환방식은 느린 동역학과 빠른 동역학을 시분할 기법(time scale separation)기법을 이용하여 각각 역변환 시키는 방법이다. 수립한 6자유도 비선형 운동모델 기반으로, 모델 역변환 제어기를 설계하고 시뮬레이션을 수행한 결과 정확한 위치 추종을 수행함을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권2호
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• pp.115-133
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• 2010

A modal filter is a tool used to extract the modal coordinates of each individual mode from a system's output. This is achieved by mapping the response vector from the physical space to the modal space. It decomposes the system's responses into modal coordinates, and thus, on the output of the filter, the frequency response with only one peak corresponding to the natural frequency to which the filter was tuned can be obtained. As was shown in the paper (Deraemecker and Preumont 2006), structural modification (e.g. a drop in stiffness or mass due to damage) causes the appearance of spurious peaks on the output of the modal filter. A modal filter is, therefore, a great indicator of damage detection, with such advantages as low computational effort due to data reduction, ease of automation and lack of sensitivity to environmental changes. This paper presents the application of modal filters for the detection of stiffness changes. Two experiments were conducted: the first one using the simulation data obtained from the numerical 7DOF model, and the second one on the experimental data from a laboratory stand in 4 states of damage.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.185-192
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• 2005

본 논문은 스마트 개발 사업의 일환으로 틸트로타 항공기(TR-S4) 비선형 시뮬레이션 모델의 비행성 분석을 수행하였다. TR-S4는 이착륙을 위한 헬리콥터 모드와 천이모드, 고정익 모드로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 헬리콥터 모드만 고려하며, 이 모드는 호버링 모드와 전진비행 모드로 구분한다. 비행성 분석은 안정성과 조종성에 영향을 주는 조종입력에 대한 항공기 응답으로 구성된다. 조종사가 정확한 출발기동과 멈춤기동을 할 수 있게 하는 비교적 변위가 작은 운동과 연관되는 단주기 응답특성 파리미터인 bandwidth를 이용하여 비행성을 분석하였다. 안정성 증강장치(SAS)와 자세 제어기를 장착한 6자유도 비선형 시뮬레이션 모델을 이용한 TR-S4 헬리콥터 모드의 비행성은 대부분 ADS-3 규격서의 level 1을 만족하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.787-796
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• 2008

매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격량을 줄이기 위해서는 유효질량이 최소화되는 자세가 요구되므로 자체운동(self motion)을 통하여 이러한 자세를 유지해야 한다. 이때 여유자유도를 분해하기 위하여 관절 토크 국소 최소화 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 논문에서는 매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격 및 손상을 줄이기 위해 기구학적인 여자유도를 이용하여 관절토크를 최소화시킴과 동시에 충돌을 최소화시키는 새로운 제어 알고리즘을 제안한다 이 알고리즘은 기존의 국소 토크 최소화 알고리즘과 국소 충돌 최소화 알고리즘에 퍼지 로직과 유전자 알고리즘을 적용시킨 것이다. 제안된 알고리즘은 3자유도 평면 여자유도 매니퓰레이터에 적용하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권6호
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• pp.755-770
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• 2009

This study proposes a new smart base isolation system that employs Magneto-Rheological Elastomers (MREs), a class of smart materials whose elastic modulus or stiffness can be varied depending on the magnitude of an applied magnetic field. It also evaluates the dynamic performance of the MRE-based isolation system in reducing vibrations in structures subject to various seismic excitations. As controllable stiffness elements, MREs can increase the dynamic control bandwidth of the isolation system, improving its vibration reduction capability. To study the effectiveness of the MRE-based isolation system, this paper compares its dynamic performance in reducing vibration responses of a base-isolated single-story structure (i.e., 2DOF) with that of a conventional base-isolation system. Moreover, two control algorithms (linear quadratic regulator (LQR)-based control and state-switched control) are considered for regulating the stiffness of MREs. The simulation results show that the MRE-based isolation system outperformed the conventional system in suppressing the maximum base drift, acceleration, and displacement of the structure.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권4호
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• pp.55-60
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• 2012

해상환경에서 감시장비의 운용시 원치 않는 외란 운동으로 장비의 안정화 성능이 저하된다. 본 논문에서는 선상 2축 감시장비의 정밀한 목표물 지향를 위해 자세정보의 좌표변환을 통해 움직임을 보상해주는 기구적 안정화를 적용하였다. 적용 결과, MEMS 센서의 떨어지는 정밀도와 기구적인 제약에 의해 오차를 더 줄일 없어 보완적인 기능으로 영상 안정화를 도입하였다. 또한 본 이중 안정화 방식의 실시간 실행을 위해 6축 운동 시뮬레이터를 포함한 테스트 베드를 구축하였으며, 하드웨어 포함 시뮬레이션 수행을 통해 본 방식의 유용성을 검증하였다.