• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.82-88
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• 2009

The output of the encoder is a digital pulse, which is also easy to be connected to a digital controller. There are various angular velocity detecting methods of M, T, and M/T. Each of them has its own properties. There is a common limitation that the angular velocity detection period is strongly dependent on the destination velocity magnitude in case of ultimate low range. They have ultimately long detection period or cannot even detect angular velocity at near zero velocity. This paper proposes a zero velocity detectable sensor algorithm with the dual encoder system. The sensor algorithm is able to keep detection period moderately at near zero velocity and even detect zero velocity within nominal period. It is useful for detecting velocity in case of changing rotational direction at which there occurs zero velocity. In this paper, various experimental results are shown for the algorithm validity.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.814-819
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• 2010

본 논문은 자율주행 장치(autonomous ground vehicle)를 위한 각속도의 오차 최소화에 관한 연구이다. 각속도의 오차 최소화는 자율주행 장치의 이동 거리를 측정하는 엔코더(encoder)와 관련하여 자율주행 장치의 가장 중요한 기반 기술인 위치측정(localization)과 밀접한 관련이 있다. 기존에 각속도의 오차 최소화 방법들에는 이동관성을 측정할 수 있는 가속계(accelerometer)와 회전관성을 측정할 수 있는 자이로(yaw gyro), 방위각을 측정할 수 있는 자계 센서인 전자나침판(electronic compass) 센서들을 확률을 통해 상호 보완하는 형태로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 각속도 측정을 위해 사용되는 센서들은 수학적인 오차와 센서들의 자체 특성에 의해 누적 오차가 발생하게 되며, 여러 센서들을 이용하여 확률적인 오차 보정을 수행하여도 연산량과 비용이 증가되는 문제점을 가지게 된다. 따라서 본 논문에서는 자율주행 장치의 시스템 특성을 고려하여 엔코더와 자이로만을 이용한 각속도의 오차 최소화에 대한 연구를 수행하였다. 실험은 직접 설계 제작한 자율주행 장치를 이용하였으며, 자율주행 장치가 제어기를 통해 주행하는 동안에 엔코더, 자이로를 통해 계산된 각각의 각속도 결과들과 엔코더와 자이로만을 이용한 제안된 각속도 측정 방법의 결과를 비교하였다. 실험 결과, 엔코더 혹은 자이로만을 이용한 각속도 측정 방법들에 비해 제안한 각속도 측정 방법의 누적 오차가 크게 줄었음을 확인하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.619-625
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• 2016

본 논문에서는 풍력 발전 시스템에서 발생 가능한 고장 중 블레이드에 대한 고장 진단 방법으로 자이로 센서를 이용한 각속도 측정을 통해 고장 진단용 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 방법은 우선 손상이 발생하지 않은 상태의 블레이드 회전에 대한 각속도 dataset을 구성한다. 블레이드 상태 판별을 위한 dataset 구성이 되었다면, 임의의 상태에 대한 블레이드가 부착된 풍력 발전기를 일정한 힘을 가해 회전시킨 후 최종적으로 블레이드의 손상 정도에 따라 발생하는 각속도의 차이를 비교하여 블레이드의 고장 진단에 대해 판단한다. 실험 결과 정상 상태의 블레이드는 초당 1회 (초당 $360^{\circ}$) 이상의 속도로 회전을 진행하며, 손상 상태의 블레이드는 초당 1회 미만의 속도로 회전하며 표준 편차가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.309-311
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• 2006

This paper aims to provide a way to improve dynamic stability of biped robots against undesirable disturbances. By using an angular velocity sensor on its shoulder, we can make a medium-sized biped robot walk stably against an impulsive disturbance. The measured signal from the sensor in used for compensating the reference angles of ankle, knee, and pelvis joints. An experiment shows that the stability of the robot is much enhanced by using a cheap sensor and simple algorithm. This kind of research helps biped robots walk more stably in real environments.

• 전기학회논문지
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• 제67권7호
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• pp.871-877
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• 2018

In this paper, we propose a triple nested PID control scheme for stable hovering of a quadrotor and propose a complementary filter based sensor fusion technique to improve the performance of attitude, altitude and velocity measurement. The triple nested controller has a structure in which a double nested attitude controller that has the angular velocity PD controller in inner loop and the angular PI controller in outer loop, is nested in a velocity control loop to enable stable hovering even in the case of disturbance. We also propose a sensor fusion technique by applying a complementary filter in order to reduce the noise and drift error included in the acceleration and gyro sensor and to measure the velocity by fusing image, gyro, and acceleration sensor. In order to verity the performance, we applied the proposed control and measurement scheme to hovering control of quadrotor.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.992-997
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• 2009

본 논문에서는 제한된 센서 조건에서 유도탄 동체의 각속도를 계산하는 법을 보이고 Flight Motion Simulator(FMS)를 이용한 각속도 계산식 검증을 다룬다. 일반적으로 유도탄 동체의 각속도는 동체에 탑재하는 각속도 자이로를 이용하여 측정하지만, 유도탄 동체에 탑재하는 관성 센서 중에 피치와 요 각속도 자이로가 없는 제한된 센서 조건을 가정한다. 이와 같은 제한된 센서 조건에서 김블 탐색기 자이로, 동체의 롤 각속도 자이로, 김블의 자세 측정값 및 자세 변화율을 이용하여 유도탄 동체의 각속도를 계산할 수 있음을 보인다. 제안한 각속도 계산식을 검증하기 위하여 FMS를 이용한 실험을 수행하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권4호
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• pp.65-73
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• 2003

본 논문은 진동형 각속도 검출 센서로부터 각속도 신호를 검출하는 애널로그 신호처리 ASIC의 구현에 관한 것이다. 각속도 검출 센서의 출력은 구조적으로 콘덴서의 용량변화로 나타나므로 이를 검출하기 위하여 전하 증폭기를 이용하였으며, 센서의 구동에 필요한 자체발진회로는 각속도 검출 센서의 공진 특성을 이용한 정현파 발진회로로 구현하였다. 특히 센서의 제조 공정으로 인한 특성 변화나 온도 변화와 같은 외부 요인에 의한 자체발진특성의 열화를 방지하기 위하여 자동이득조절회로를 사용하였다. 진동형 각속도 검출 센서의 동작특성에 의하여 진폭변조 형태로 나타나는 각속도 신호를 검출하기 위하여 동기검파회로를 사용하였다. 동기검파회로에서는 반송파의 크기에 따라 검파신호의 크기가 달라지는 현상을 방지하기 위하여 스위칭 방식의 곱셈회로를 사용하였다. 설계된 칩은 0.5㎛ CMOS 공정으로 구현하였으며, 1.2㎜×1㎜의 칩 크기로 제작되었다. 실험 결과 3V의 전원전압에서 3.6mA의 전류를 소비하였으며, 칩과 각속도 센서를 결합한 정상동작상태에서 직류에서 50㎐까지 잡음 스펙트럼 밀도는 -95 dBrms/√㎐에서 -100 dBrms/√㎐ 사이에 존재하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권4호
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• pp.109-114
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• 2015

In this study, joint angles of the lower extremity and tibial acceleration and angular velocity were measured during a snowboard simulator exercises in order to evaluate the skill of snowboarders. Ten unskilled and ten expert snowboarders were recruited for the study. A three-dimensional motion capture system and two inertial sensor modules were used to acquire joint movements, acceleration and angular velocity of the lower extremities during snowboard simulator exercises. Pattern variations were calculated to assess variations in the snowboard simulator motion of unskilled and expert snowboarders. Results showed that expert snowboarders showed greater range of motion in joint angles and greater peak to peak amplitude in acceleration and angular velocity for tibia than unskilled snowboarders. The unskilled snowboarders did not show symmetrical shape(same magnitude but opposite direction) in tibial angular velocity during two edge turns in snowboard simulator exercises. The expert snowboarders showed smaller pattern variations for joint angle of lower extremity, tibial acceleration and tibial angular velocity than unskilled snowboarders. Inertial sensor data and pattern variations during the snowboard simulator exercises could be useful to evaluate the skill of snowboarders.

• 동력기계공학회지
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• 제3권1호
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• pp.55-59
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• 1999

Generally, T.G(Tacho-generator, Tachometer) sensor is used widely for sensing the angular velocity in rotary machine. By limitation of T.G sensor's structure, the sensed angular velocity include a periodic noise, and the noise is called "ripple" as an electrical term. To reduce the effecting of the ripple, many kinds of filters are designed and installed, but there is necessary a trade off between response time and adapted frequency band. In this paper, we propose a generalized observer to estimate an angular velocity from the output signal of T.G sensor. The generalized observer is proposed firstly for continue systems, and it is applied to DC servo motor with T.G sensor. For simulation, we measure T.G signals at 60, 400, 570 rpm respectively, and analysis those to obtain the resonance frequency of ripple by FFT method. To verify the effectiveness of the proposed algorithm, we compare the results with those of a RC low frequency band filter.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권2호
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• pp.121-130
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• 2018

We developed multimedia esophageal catheters for use with birds to measure and record ECG and angular velocity while anesthesized, at rest, and in flight. These catheters enable estimates of blood pressure based on readings given by an angular velocity sensor and by RR intervals of ECG affected by EMG. In our experiments, the catheters had the following characteristics: 1. Esophageal catheters offer a topological advantage with 8-dB SNR improvement due to elimination of electromyography (EMG). 2. We observed a very strong correlation between blood pressure and the angular velocity of esophageal catheter axial rotation. 3. The impulse conduction pathway (Purkinje fibers) of the cardiac ventricle has a direction opposite to that of the mammalian pathway. 4. Sympathetic nerves predominate in flight, and RR interval variations are strongly suppressed. The electrophysiological data obtained by this study provided especially the state of the avian autonomic nervous system activity, so we can suspect individual's health condition. If the change of the RR interval was small, we can perform an isolation or screening from the group that prevent the pandemics of avian influenza. This catheter shall be useful to analysis an avian autonomic system, to perform a screening, and to make a positive policy against the massive infected avian influenza.