• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권5호
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• pp.302-309
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• 2010

Aerial application using an unmanned agricultural helicopter would allow precise and timely spraying. The attitude of a helicopter depends on a number of dynamic variables for roll-balanced flight. Laterally tilting behavior of a helicopter is a physically intrinsic phenomenon while hovering and forwarding. In order to balance the fuselage, the rotor should be counter-tilted, resulting in the biased down-wash. The biased spraying toward right side causes uneven spray pattern. In this study, a raised tail rotor system for the roll-balanced helicopter was studied. Thrust of the tail rotor system was measured and theoretically estimated for the fundamental database of the roll-balanced helicopter design. The estimated tail thrust and roll-moment would be used to design the raising height of tail rotor and roll balancing dynamics. The unmanned agricultural helicopter required the tail rotor thrust of about 39.2 N (4.0 kgf) during hovering with a payload of 235.4 N (24 kgf). A raised tail rotor system would compensate for the physical tilt phenomena. A further attitude control system of helicopter would assist roll-balanced aerial spray application.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.1035-1041
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• 2013

본 논문은 KTX 안티롤바 너클부의 동특성 및 구조 안전성 평가를 위해 시험 및 수치적 방법을 사용하였다. 시험적 방법에서는 KTX와 KTX-산천 안티롤바 너클부의 동특성을 비교 평가하기 위해 호남선의 운행환경을 고려한 가속도 및 변형률 데이터를 각각 측정하였으며, 수치적 방법에서는 너클부에 대해 LS-DYNA 3D를 사용하여 구조 안전성 평가를 수행하였다. 이때 해석에 사용된 유한요소모델은 시험과 비교평가를 통해 신뢰성을 검증하였다. 수치해석 결과, 얇은 금속판 및 고무의 적층구조로 이루어진 너클부의 응력 및 속도장이 너클과 커넥팅로드 사이의 상대적 접촉 감소로 인해 두꺼운 강재로만 이루어진 너클부에 비해 좀 더 완화된 경향을 보였다. 그 결과 얇은 금속판과 고무로 구성된 너클 구조가 반복적인 외력 하중하에서 KTX 안티롤바의 탄성거동을 허용하여 동적 거동하의 구조적 안전성을 향상시키기 위한 최선의 방법임을 확인하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.30-35
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• 2004

Several roll motion reduction devices are reviewed and suggested for the application in FPSO. The firstly suggested solution is the shape of the bilge. The next is a bilge keel. The last suggestion is the ART (anti-rolling tank). Typical U-tube type ART is designed for a FPSO and examined extensively by model experiment. The model section was made of transparent acryl. Free decay test, forced oscillation test and wave test were carried out at a two-dimensional wave flume. U-tube type ART is effective only when the natural periods of ART and ship are same. Therefore, the divided U-tube type ART with split plate is suggested for the reduction of the roll motion of a FPSO over the wide range of the roll period.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2003

The effect of the passive anti-rolling tanks(ART) decreases when the roll period of the vessel does not match the designed oscillating period of the fluid in the tank. In order to improve the effect of the passive ART, the damping plates are installed in the lower duct of the ART to adjust the oscillating period of the fluid. The effects of the damping plates on the oscillating period of the fluid and the changes of the stabilizing moments are examined through the series of bench tests. Acryl model tank larger than 1m breadth is made to minimize the viscous effect of the tank and the stabilizing moments of the tank are measured for various roll angles. Using the obtained tank damping coefficient, RAO(Response Amplitude Operator) value in the resonance range is computed and the stabilizing effect of a ART has been estimated.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1096-1103
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• 2010

This paper proposes CDC (Continuous Damping Control) algorithm and verifies in multi-body dynamic vehicle. In order to distinguish a road profile on driving, waviness calculated by the filtered vertical-accelerations of sprung and unsprung masses is introduced. Sky-hook control is used at a low waviness road and constant damping level control is used at a high waviness road, where the hard damping level is determined by waviness, roll rate, acceleration, and deceleration. The damping levels of ride, anti-roll, anti-squat, and anti-dive modules are calculated by tuning parameters which is dependent upon vehicle velocity. Therefore this high tunable algorithm is useful to improve the ride and handling performance under various driving conditions. In the simulations, tire and dampers are modelled by SWIFT (Short Wavelength Intermediate Frequency Tire) model and 1st order delay model, and results are compared with conventional damper's.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권6호
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• pp.365-372
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• 2017

부유체의 횡동요는 승조원의 피로를 누적시키고, 심지어 구조물 전체를 전복시키기까지 하고, 또 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정성과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 횡동요를 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스태빌라이저나 자이로스코프 등을 설치하여 횡동요를 줄이고 있다. 그러나 안티롤링 탱크는 설치하는데 용적을 많이 차지하고, 핀 스태빌라이저나 자이로스코프는 설치비와 유지 관리비가 많이 든다. 저자들은 안티롤링진자를 이용한 부유체의 롤링저감에 대한 연구를 하여 실험과 Runge-Kutta 해석에 의하여 그 유효성을 보인 바 있다. 여기에서는 선박에 안티 롤링 진자를 설치한 모델을 2자유도 점성감쇠계로 선형화하여 시스템을 해석하고 실험과 비교하여 수학 모델의 정당성을 보이고, 수학 모델의 정당성을 바탕으로 최적의 안티 롤링 진자를 제안한다. 7.7kg의 모형선의 경우 모형선 질량의 0.26%인 20g의 안티롤링 진자가 가장 효율이 좋음을 보였다. 또 안티 롤링 진자의 질량이 다른 몇 가지 경우에 대하여서 자유 롤링 실험을 하여 안티 롤링 진자의 유효성을 보인다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.53-60
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• 2003

무게중심이 높은 차량은 코너링 시에 전복되는 위험을 방지하기 위해 서스펜션 롤 강성이 매우 커야 한다. 어떤 경우에는 효과적인 롤 강성이 주로 타이어 컴플라이언스에 의해 결정되는데, 그러한 경우에는 히브(heave) 진동의 감쇠를 위해 사용되는 쇽업쇼바는 롤 진동을 억제하는 데에는 별다른 효과가 없다. 따라서, 차량의 측면에 돌풍이 불거나 차량이 불규칙한 도로면을 통과하게 될 경우 차량이 좌우로 심하게 흔들리게 된다. 본 연구에서는 무게중심이 높은 차량의 안정성을 향상시키기 위해서 롤 모드 상에서 댐핑을 증가시킬 수 있는 제어기법이 제안되었다. 롤 운동의 댐핑을 제공하기 위해 요구되는 궤환신호로 앞 또는 뒤 또는 앞 뒤 바퀴의 조향각이 사용되었다. 그 이유는 그 신호들이 롤 운동과 매우 밀접하게 관련이 있기 때문이다. 제안된 제어기법은 중고속에서 매우 효과적이고 쇽업쇼바와는 달리 외적 입력에 대해 외란 모멘트를 생성하지 않고 롤 모드를 안정화시키는 것이 가능하다. 이론적으로 제시된 제어기법에 대한 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.265-269
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• 2006

파랑에 의한 선박의 횡동요를 방지하는 감요장치는 크게 수동식과 능동식 으로 분류할 수 있으며 수동형 감요수조는 선박에서 가장 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 감요장치의 하부덕트유동에 관한 기초연구로서 덕트의 제어 댐퍼와 유입부의 유통에 대해 입자영상 유속측정장치를 이용하여 속도벡터분포에 관한 정량적인 데이터를 확보하였다. 그 결과 실험관 벽면에서 측정 된 압력의 분포는 디스크가 전개 상태인 0 도에서 45도까지는 입구 압력은 일정한 상태로 거의 변화하지 않았으나 약 60도 이상에서부터 압력 상승과 점차 급격한 변동현상이 나타났다.

• 자동차안전학회지
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• 제5권1호
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• pp.37-43
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• 2013

This paper describes an investigation into coordinated control of electronic stability control (ESC) and active roll control system (ARS). The coordinated control is suggested to improve the vehicle stability and agility features by yaw rate control. The proposed integrated chassis control algorithm consists of a supervisor, control algorithms, and a coordinator. The supervisor monitors the vehicle status and determines desired vehicle motions such as a desired yaw rate and desired roll motion based on control modes to improve vehicle stability. According to the corresponding the desired vehicle dynamics, the control algorithm calculated a desired yaw moment and desired roll moment, respectively. Based on the desired yaw moment and the desired roll moment, the coordinator determines the brake pressures and the ARC motor torques based on control strategies. Closed loop simulations with a driver-vehicle-controller system were conducted to investigate the performance of the proposed control strategy using CarSim vehicle dynamics software and the integrated controller coded using Matlab/Simulink.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.363-372
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• 2002

In ship operation, the roll motions can seriously degrade the performance of mechanical and personnel effectiveness. So many studies for the roll stabilization system design have been performed and good results have been achieved. In many studies, the stabilizing fins are used. Recently rudders, which have been extensively modified, have been used exclusively to stabilize the roll. But, in the roll stabilization control system, the control performance is very sensitive to the ship speed. So, we can see that it is important to consider the ship speed in the rudder roll control system design. The gain-scheduling control technique is very useful in the control problem incorporating time varying parameters which can be measured in real time. Based on this fact, in this paper we examine the;$H_{\infty}$-Gain Scheduling control design technique. Therefore, we assume that a parameter, the ship speed which can be estimated in real time, is varying and apply the gain-scheduling control technique to design the course keeping and anti-rolling control system far a ship. In this control system, the controller dynamics is adjusted in real-time according to time-varying plant parameters. The simulation result shows that the proposed control strategy is shown to be useful for cases when the ship speed is varying and robust to disturbances like wind and wave.