• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.296-301
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• 2005

This paper describes the kinematics, dynamics and control of a 6-DOF shaking table with a bell crank structure, which converts the direction of reciprocating movements. In this shaking table, the bell crank mechanism is used to reduce the amount of space needed to install the shaking table and create horizontal displacement of the platform. In kinematics, joint design is performed using $Gr{\ddot{u}}bler's$ formula. The inverse kinematics of the shaking table is discussed. The derivation of the Jacobian matrix is presented to evaluate singularity conditions. Considering the maximum stroke of the hydraulic actuator, collision between links and singularity, workspace is computed. In dynamics, computations are based on the Newton-Euler formulation. To derive parallel algorithms, each of the contact forces is decomposed into one acting in the direction of the leg and the other acting in the plane orthogonal to the direction of the leg. Applying the Newton-Euler approach, the solution of inverse dynamics is almost completely parallel. Only one of the steps-the application of the Newton-Euler equations to the platform-must be performed on one single processor. Finally, the efficient control scheme is proposed for the tracking control of the motion platform.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권8호
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• pp.954-961
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• 2005

This paper is concerned with the implementation of auto-tuning positive position feedback controller using a digital signal processor and microcontroller. The main advantage of the positive position feedback controller is that it can control a natural mode of interest by tuning the filter frequency of the positive position feedback controller to the natural frequency of the target mode. However, the positive position feedback controller loses its advantage when mistuned. In this paper, the fast fourier transform algorithm is implemented on the microcontroller whereas the positive position feedback controller is implemented on the digital signal processor. After calculating the frequency which affects the vibrations of structure most, the result is transferred to the digital signal processor. The digital signal processor updates the information on the frequency to be controlled so that it can cope with both internal and external changes. The proposed scheme was installed and tested using a beam equipped with piezoceramic sensor and actuator. The experimental results show that the auto-tuning positive position feedback controller proposed in this paper can suppress vibrations even when the target structure undergoes structural change thus validating the approach.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.498-503
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• 2005

This paper is concerned with the implementation of adaptive positive position feedback controller using a digital signal processor and microcontroller The main advantage of the positive position feedback controller is that it can control a natural mode of interest by tuning the filter frequency of the positive position feedback controller to the natural frequency of the target mode. However, the positive position feedback controller loses its advantage when mistuned. In this paper, the fast fourier transform algorithm is implemented on the microcontroller whereas the positive position feedback controller is implemented on the digital signal processor. After calculating the frequency which affects the vibrations of structure most the result is transferred to the digital signal processor. The digital signal processor updates the information on the frequency to be controlled so that it can cope with both internal and external changes. The proposed scheme was installed and tested using a beam equipped with piezoceramic sensor and actuator. The experimental results show that the adaptive positive position feedback controller proposed in this paper can suppress vibrations even when the target structure undergoes structural change thus validating the approach.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제2권3호
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• pp.303-328
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• 2015

A design methodology is presented to develop the hingeless control surfaces for MAV using adhesively bonded Macro Fiber Composite (MFC) actuators. These actuators have got the capability to deflect the trailing edge surfaces of the wing to attain the required maneuverability, besides achieving the set aerodynamic trim condition. A scheme involving design, analysis, fabrication and testing procedure has been adopted to realize the trailing edge morphing mechanism. The stiffness distribution of the composite MAV wing is tailored such that the induced deflection by piezoelectric actuation is approximately optimized. Through ground testing, the proposed concept has been demonstrated on a typical MAV structure. Electromechanical analysis is performed to evaluate the actuator performance and subsequently aeroelastic and 2D CFD analyses are carried out to see the functional requirements of wing trailing edge surfaces to behave as elevons. Efforts have been made to obtain the performance comparison of conventional control surfaces (elevons) with morphing wing trailing edge surfaces. A significant improvement in lift to drag ratio is noticed with morphed wing configuration in comparison to conventional wing. Further, it has been shown that the morphed wing trailing edge surfaces can be deployed as elevons for aerodynamic trim applications.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1203-1211
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• 2009

무인잠수정의 동역학은 추진체의 동력학에 의해 큰 영향을 받는다. 무인잠수정의 호버링 또는 저속 상태의 움직임을 제어하는 것은 자동 도킹 혹은 잠수정의 매니퓰레이터의 제어에 있어서 매우 중요하다. 모터기반의 추진체 동역학은 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있다. 결국, 추진기와 동적 커플링을 이루는 무인잠수정의 운동역학도 매우 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있기 때문에 강인제어기가 무인잠수정의 모션제어에 있어서 효과적이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 추진체에 의해 추진되는 무인잠수정의 저속 또는 호버링 상태를 제어하기 위한 강인제어 기법을 보인다. 또한, 비선형성과 불확실한 매개변수가 결합된 무인잠수정의 상태도 강인제어를 이용하여 동시에 제어한다. 강인제어 방법 중에서 슬라이딩 모드 제어기를 설계하여 추진체와 무인잠수정의 불확실한 변수와 비선형성들을 보상하며 원하는 위치를 유지하는 제어방법을 제안하였다. 모의실험을 통하여 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 선형제어기인 PD제어기 보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.211-216
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• 2012

연속시간 시스템의 제어 이론은 잘 개발되어 왔다. 컴퓨터 기술의 발달로 인해 디지털 제어 기법이 여러 분야에 적용되어 왔다. 제어 시스템에 시간 지연이 있는 경우는 시스템을 효율적으로 제어하는 것이 어렵다. 제어기와 액츄에이터 그리고 센서와 제어기 간에 있는 지연은 제어 성능을 떨어뜨리고 전체 시스템을 불안정하게 할 수 있다. 본 논문에서는 다중의 상태, 입력 그리고 출력 지연을 가지는 제어 시스템을 위한 새로운 근사 이산화 방법과 디지털 설계 그리고 조정가능한 계수를 가지는 일반화된 쌍선형 변환 방법을 제안한다. 이 방법은 정수의 시간 지연을 가지는 이산 시간 모델을 동일한 연속 시간 모델로 다시 변환할 수 있다. 실제적인 예제를 통해 제안된 방법의 효율성을 증명한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2346-2349
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• 2005

Distributed Autonomous Robotic System (DARS) is defined as a system that independent autonomous robots in the restricted environments infer their status from pre-assigned conditions and operate their jobs through the cooperation with each other. In the DARS, a robot contains sensor part to percept the situation around themselves, communication part to exchange information, and actuator part to do a work. Especially, in order to cooperate with other robots, communicating with other robots is one of the essential elements. Because Bluetooth has many advantages such as low power consumption, small size module package, and various standard protocols, Bluetooth is rated as one of the efficient communicating technologies which can apply to small-sized robot system. In this paper, we will develop Bluetooth communicating system for autonomous robots such as DARS robots. For this purpose, The Bluetooth communication system must have several features. The first, this system should be separated from other robot parts and operate spontaneously and independently. In other words, this communication system should have the ability to organize and maintain and reorganize a network scheme. The next, this system had better support any kinds of standard interfaces in order to guarantee flexible applicability to other embedded system. We will discuss how to construct and what kind of procedure to develop the network system.

• Composites Research
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• 제13권5호
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• pp.50-59
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• 2000

본 논문에서는 복합재료 패널 플러터를 억제할 수 있는 두 가지 방법에 대해서 연구하였다. 첫번째, 능동제어 방법에서는 선형 제어 이론을 바탕으로 제어기를 설계하였으며 제어입력이 작동기에 가해진다. 여기서 작동기로는 PZT를 사용하였다. 두 번째, 인덕터와 저항으로 구성되어진 션트회로를 사용하여 시스템의 감쇠를 증가시킴으로써 패널 플러터를 억제할 수 있는 새로운 방법인 수동감쇠기법에 대한 연구가 수행되었다. 이 수동감쇠기법은 능동적 제어보다 강건(robust)하며 커다란 전원 공급이 필요하지 않고 제어기나 감지 시스템과 같이 복잡한 주변 기기가 필요 없이도 실제 패널 플러터 억제에 쉽게 응용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 최대의 작동력/감쇠 효과를 얻기 위해서 유전자 알고리듬을 사용하여 압전 세라믹의 형상과 위치를 결정하였다. 해밀턴 원리를 사용해서 지배 방정식을 유도하였으며, 기하학적 대변형을 고려하기 위해 von-Karman의 비선형 변형률-변위 관계식을 사용하였으며 공기력 이론으로는 준 정상 피스톤 1차 이론을 사용하였다. 4절점 4각형 평판 요소를 이용하여 이산화된 유한 요소 방정식을 유도하였다. 효율적인 플러터 억제를 위해 패널 플러터에 중요한 영향을 미치는 플러터 모드를 이용한 모드축약기법을 사용하였으며, 이를 통해 비선형 연계 모달 방정식이 얻어지게 된다. 능동적 제어 방법과 수동 감쇠 기법에 의해 수행되어진 플러터 억제 결과들을 Newmark 비선형 시분할 적분법을 통해 시간 영역에서 살펴 보았다.