• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권3호
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• pp.231-238
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• 2002

In this paper, we present a new approach to autopilot design for skid-to-turn missiles which may have severe aerodynamic cross-couplings and nonlinearities with angle of attack. The model of missile motion is derived in the maneuver plane and, based on that model, pitch, yaw, and roll autopilot are designed. They are composed of a nonlinear term which compensates for the aerodynamic couplings and nonlinearities and a linear controller driven by the measured outputs of missile accelerations and angular rates. Besides the outputs, further information such as Mach number, dynamic pressure, total angle of attack, and bank angle is required. With the proposed autopilot and simple estimators of bank angle and total angle of attack, it is shown by computer simulations that the induced moments and some aerodynamic nonlinearities are properly compensated and that the performance is superior to that of the conventional ones.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.101-106
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• 2002

BTT 조종방식을 갖는 유도탄내에서 2축 김발형 탐색기가 그 기준축에 장착된 레이트 자이로를 사용하여 안정화되어질 때, BTT조종방식에 의한 Rolling에 따른 시선의 변화가 실제 시선변화량과 더불어 탐색기에서 측정되어진다. 이러한 동체운동 상관효과는 BTT 유도탄의 호밍루프내에서 주로 의사표적기동과 레이트자이로 정렬오차가 관계되어 있다는 것을 알 수 있었다. 본 논문에서는 이러한 각각의 동체운동 상관을 포함하는 탐색기모델과 간단한 선형 BTT 호밍루프 모델을 구축하였다. 그리고 이 모델에서 호밍루프 안정성에 대한 상관효과를 분석하였으며, 안정성 회복을 위한 선형 보상기를 제시한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.48.3-48
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• 2001

A gain-scheduled autopilot design for a bank-to-turn (BTT) missile is developed by using the Linear Matrix Inequality (LMI) optimization technique and a state-space lineal interpolation method. The missile dynamics are brought to a quasilinear parameter varying (quasi-LPV) form. Robust linear control design method is used to obtain state feedback controllers for the LPV systems with exogenous disturbances at the frozen values of the scheduling parameters. Two gam-scheduled controllers for the pitch axis and the yaw/roll axis are constructed by linearly interpolating the robust state-feedback gains. The designed controller is applied to a nonlinear six-degree-of-freedom (6-DOF) simulations.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.498-502
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• 1986

A generalized singular linear quadratic control technique is developed to design an optimal trajectory tracking system. The output feedback control law is designed using this technique. The feedback gain matrix is synthesized to minimize tracking errors with pole placement capability to satisfy the control activity requirements. An applications to a bank-to-turn missile coordinated autopilot system design is presented.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권6호
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• pp.45-56
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• 1999

본 논문에서는 추종 성능을 향상시키기 위해 표준모델의 2자유도 위너-호프 제어 기법을 이용하여 BTT유도탄의 자동조종장치를 설계하였다. 유도탄의 비선형 방정식으로부터 여러 동작점에 대한 선형화 모델을 구하여 선형 제어기를 설계하였으며 최종 자동조종장치는 설계된 제어기들을 이득 계획 기법을 이용하여 구성하였다. 실제 적용성을 검증하기 위하여 유도탄의 정확한 비선형 방정식과 공력 계수의 변화 등을 포함하는 6 자유도 방정식 프로그램을 이용하여 유도탄의 비행 동작에 대한 모의실험을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.156.1-156
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• 2001

It is observed that if the 2-gimballed seeker is stabilized using rate gyros mounted along its primary axis, line of sight change measured in the seeker is induced by the rolling due to the bank-to-turn(BTT) steering as well as the actual change. This body-coupling within BTT homing includes the spurious target maneuver effect and the coupling loop due to the rate gyro misalignment. In this paper we formulates the linear BTT homing loop model with a 2-gimballed seeker including those body-coupling effects. With the model, we analyze the effects of the couplings, and show that the roll rate coupling to the rate gyro for the stabilztion of gimbal could seriously deteriorate the homing loop stability. And we propose a direct linear compensator for the coupling to recover the stability.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.1133-1145
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• 2000

In this paper a model following flight control system design using the discrete time quasi-sliding mode control method is described. The quasi-sliding mode is represented as the sliding mode band, not as the sliding surface. The quasi-sliding mode control is composed of the equivalent control for the nominal system without uncertainties and disturbances and the additive control compensating the uncertainties and disturbances. The linearized plant on the equilibrium point is used in designing a flight control system and the stability conditions are proposed for the model uncertainties. Pseudo-state feedback control which uses the model variables for the unmeasured states is proposed. The proposed method is applied to the design of the roll attitude and pitch load factor control of a bank-to-turn missile. The performance is verified through the nonlinear six degrees of freedom flight simulation.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.77-82
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• 2004

본 논문은 느리거나 정지된 표적을 요격할 수 있는 Bank-to-turn(BTT) 유도탄의 하중계 수 분배논리 (PCL) 에 대해 기술하였다. BTT 제어를 위해서는 직각 좌표계에서 표현된 유도 명령을 극좌표 형태로 변환시켜야만 한다. 이러한 극좌표 변환은 비선형성이 심하고 불연속적인 함수를 포함하고 있어 피치 가속도명령이 0인 경우 가제어성을 상실하는 문제점도 발생한다. 또한 2축 탐색기를 포함하는 BTT 유도탄의 호밍 유도시 롤 상관에 의해 불안정 성이 나타나는 문제점이었다. 본 논문에서는 중기유도 단계에서 그러한 가제어성 상실을 완화시키고 유도명령 추종성능을 향상시킬 수 있도록 linear homotopy 관계식을 도입하였다. 또한, 호밍유도루프의 안정성을 향상시키기 위하여 피지 가속도명령에 대한 민감도를 감소시킬 수 있는 PCL을 구성하였다. 제안한 논리의 타당성은 전산모의시험을 통해 검증 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-16
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• 2014

본 논문은 옆미끄럼각에 따른 초음속 흡입구 버즈마진의 영향도에 대해 분석하였다. 버즈마진은 비행체 종축면에서 획득한 측정 물리량 기반으로 제어 명령을 산출하는 제어기에 의해 안정화 된다고 가정하였다. 해당 분석은 3차원 CFD를 통해 획득한 결과를 기반으로 수행되었으며, 3차원 CFD 해석 데이터는 종축면의 센서 측정 물리량을 모사하기 위해 사용되었다. 종축면 측정치 기반의 제어시스템에서는 기대하지 않은 횡방향 유동 섭동이 총 받음각의 증가의 결과로 나타나며, 이는 엔진 흡입구 성능의 감소를 의미한다. 결과적으로, 제어 안정성 또한 줄어들게 되어 보다 큰 제어 마진이 요구됨을 확인할 수 있었다.