• 대한조선학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.306-313
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• 2022

Most submarines use the cross-plane, which is convenient and inexpensive, but the number of submarines equipped with an X-plane is increasing recently. This study focuses on designing the control system of the X-plane submarine with various control methods and analyzing the effect of each controller. First, a maneuvering simulation environment for a subjected submarine is established. The dynamics and the operating range of control surfaces are considered. Second, a depth and heading control system of the submarine, which can be divided into three parts, is designed: guidance, controller, and control allocation. The guidance system generates a smooth desired depth and heading. The controller is designed using Proportional-Integral-Differential (PID), Linear Quadratic Regulator (LQR), and H-infinity (H∞) control methods. A linear control allocation method is used to distribute control moment calculated by the controller to the control surfaces. Finally, the designed control system is applied to a subjected X-plane submarine, and a depth and heading control simulations are performed. Each control method is compared and analyzed under various simulation conditions.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.41-47
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• 2002

본 논문에서는 일반항공기나 무인항공기의 자동착륙에 적용할 수 있는 착륙 유도 법칙을 제안하고 기존의 일반적인 착륙 과정과의 비교를 통하여 성능을 확인하였다. 착륙 유도법칙은 미사일 요격에서 사용되는 Miss distance 개념과 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 궤환 형태의 속도 및 비행 경로각 명령을 생성할 수 있도록 구성하였다. 기존 문헌에 제시된 항공기의 자동착륙 시뮬레이션을 이용하여 착륙 접근 및 착지 기동 과정을 모사하였다. 착륙 접근의 제U 목적인 강하로 이탈 거리 제거와, 착지 기동시 제어 목적인 고도 제어의 관점에서 새로이 제안하고 있는 착륙 유도 법칙은 기존 방법에 대등 또는 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 기준 궤적의 설정에 따라 다양한 비행 궤적 추종이 가능하므로 향후 무인기의 자동 착륙이나 기동 비행의 설계시 적용할 수 있을 것이다.

• 대한전기학회논문지
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• 제43권4호
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• pp.638-647
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• 1994

This paper describes the real time Hardware-In-the Loop Simulation(HILS) that is an efective tool for design, testing and performance evaluation of the guidanc eflight system. The real time HILS was performed by using a 3-axis flight motion simulator, real time computer, I/O system and flight control system hardware along with the assumed flight trajectory of the guidance flight system. Also, we proved the validity of the real time HILS is the guidance flight system by comparing its simulation results with the software simulation data and telemetry data.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.932-935
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• 1996

This paper proposes position estimation and path-tracking of a wheeled-mobile robot(WMR). Odometry and two distance measuring sensors are used to measure distance between guide wall and body and to locate its own position. And extended Kalman filter is introduced to fusion sensors and reduce noise. State feedback controller using the estimated position and path-tracking miles guidance control system. The computer simulation shows that proposed algorithm is well coincide with theoretical approach.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.610-617
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• 2017

최근의 무기체계에서는 효율적으로 적진을 탐색, 타격할 수 있는 저가의 소형 유도무기 개발이 많이 요구되고 있다. 이처럼 저가의 소형 드론형 무기의 제어를 위해서는 무선 인터페이스, 자세제어 위치탐색 타깃 탐색들을 위한 다양한 센서들과 고성능 카메라, 그리고 이를 실시간으로 통합하여 처리할 수 있는 고성능의 프로세싱 능력들을 갖춘 통합 전자장치가 필수적이다. 본 논문에서는 이를 위한 솔루션으로 안드로이드 스마트폰을 통합 전자 제어장치로 제안하고, 유도조종 알고리듬을 수행할 어플리케이션을 구현한다. 제안된 어플리케이션을 실제 스마트폰에 올려 비행모의 시뮬레이션을 통해 성능을 분석한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권11호
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• pp.1941-1948
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• 2004

This paper presents a novel design of indoor airship having a passive wheeled mechanism and its stationary position control. This wheeled blimp can work both on the ground using wheeled vehicle part and in the air using the floating capability of the blimp part. The wheeled blimp stands on the floor keeping its balance using a caster-like passive wheel mechanism. In tele-guidance application, stationary position control is required to make the wheeled blimp naturally communicate with people in standing phase since the stationary blimp system responds sensitively to air flow even in indoor environments. To control the desired stationary position, a computed torque control method is adopted. By performing a controller design through dynamic analysis, the control characteristics of the wheeled blimp system have been found and finally the stable control system has been successfully developed. The effectiveness of the controller is verified by experiment for the real wheeled blimp system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권9호
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• pp.922-929
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• 2009

This paper deals with the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) Technique for the design of helicopter nonlinear waypoint guidance controller. To generate the flight guidance through multiple waypoints, we use the trigonometric spline. The controller design and its validation is based upon a level 2 simulation helicopter model and the designed SDRE controller is applied to the trajectory tracking problems. To validate the designed SDRE controller, the simulation environment of high fidelity helicopter model is developed using three independent computers. This paper focuses on the validation the present SDRE controller through the helicopter waypoint guidance simulation.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.244-249
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• 2008

본 논문에서는 적분비례항법 유도방식을 사용하는 유도탄 유도루프에 대한 안정된 시간영역을 유도하였다. 고려된 유도탄 유도루프는 한 개의 선형 시불변요소와 시변 궤환이득으로 구성된 제어시스템으로 형식화될 수 있다. Circle criterion 을 적용함으로써 안정성이 보장되는 비행 잔여시간에 대한 한계치를 총 비행시간의 함수로 유도할 수 있었으며, Popov criterion 을 통해 얻는 결과에 비해 덜 보수적인 결과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1417-1423
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• 2020

본 논문에서는 수중에서 운동하는 무인잠수정의 경로점 유도법칙을 제안한다. 시선각 유도법칙과 수선경로 오차를 줄여가는 경로추종 유도법칙을 조합하여 효과적인 경로점 유도법칙을 설계하였고, 수선경로 오차의 거리에 따라 제어이득을 변화시켜 시스템의 안정성을 증가시켰다. 또한, 관성항법장치와 도플러속도계를 이용한 복합항법 시스템의 성능을 확인할 수 있는 HILS를 구성하였다. 같은 경로점 및 목표점을 입력 후 HILS 수행결과와 실해역 주행시험 결과를 비교하여, 제안한 유도법칙 및 HILS가 올바르게 구성되어 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1103-1111
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• 2014

The results of control law design for a tilt-rotor unmanned aerial vehicle that has a nacelle mounted wing extension (WE) are presented in this paper. It consists of a control surface mixer, stability and control augmentation system (SCAS), hold mode for altitude / speed / heading, and a guidance mode for preprogram and point navigation which includes automatic take-off and landing. The conversion corridor and the control moments derivatives between the original tilt-rotor and its variant of the nacelle mounted WE were compared to show the effectiveness of the WE. The nacelle conversion of the original tilt-rotor starts when the airspeed is greater than 30 km/h but its WE variant starts at 0 km/h in order to reduce the drag caused by the high incidence angle of the WE. The stability margins of the inner loop are presented with the optimization approach. The outer loops for the hold mode are designed with trial and error methods with linear and nonlinear simulation. The main control parameter for altitude control of the helicopter mode is thrust command and it is transferred to the pitch attitude command in airplane mode. Otherwise, the control parameter for the speed of the helicopter mode is the pitch attitude command and it is transferred to the thrust command in airplane mode. Therefore the speed and altitude hold mode are coupled to each other and are engaged at the same time when an internal pilot engages any of the altitude or speed hold modes. The nonlinear simulation results of the guidance control for the preprogrammed mode and point navigation are also presented including automatic take-off and landing in order to prove the full control law.