• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.87-93
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• 2012

In this paper, a formation guidance method for UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) to simulate the formation flight of birds proposed. The proposed method solves all issues of approaching for formation, formation keeping, and scarce chance to be collided with each UAV during formation process. Also, we design the feedforward controller to compensate the change of speed and heading for maneuvering of the leader UAV and the feedback controller to consider the response lag of the system. The stability and performance of the proposed controller is verified via numerical simulations of the full 6-Dof model of UAV.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1728-1729
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• 2007

This paper presents an adaptive neural dynamic surface control (DSC) approach with $H_{\infty}$ tracking performance for a full dynamics of a nonlinear flight system. It is assumed in this paper that model uncertainties such as structured and unstrutured uncertainties and external disturbances influence the nonlinear aircraft model. In our control system, self recurrent wavelet neural networks (SRWNNs) are used to compensate model uncertainties of the nonlinear flight system, and an adaptive DSC technique is extended for disturbance attenuation of the nonlinear flight system. From Lyapunov stability theorem, it is shown that $H_{\infty}$ performance from external disturbances can be obtained. Finally, we perform the simulation for the nonlinear six-degree-of-freedom F-16 aircraft model to confirm the effectiveness of the proposed control system.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.31-38
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• 2002

본 논문에서는 4인승 커나드 항공기에 측정 센서와 데이터 처리 장비를 장착하고, 비행 성능 시험을 수행하여 획득한 비행데이터를 분석하였다. 실속 시험을 통하여 주익 실속이 원천적으로 방지되는 커나드 항공기 고유의 안전성을 확인하였다. 상반각효과, 역 빗놀이 현상 및 롤 조종력을 살펴보았고, 종 안정성을 좌우하는 중립점 위치를 추정하였다. 더치롤모드 등의 동운종 특성도 분석하였다. 일반적인 변수추정방법을 사용하지 않고 정상비행 상태에서의 비행데이터로부터 공렬 미계수 값을 직접 추정하거나 공렬 미계수 간의 관계식을 구하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.472-477
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• 2023

본 논문에서는 쿼드콥터 드론이 동적인 외부 환경 아래서도 외란에서도 효과적으로 경로를 추종하고 비행 안전성을 유지할 수 있도록 모델 예측 제어(MPC) 기법을 제안한다. MATLAB/Simulink에서 수행된 시뮬레이션을 통해, 외란이 주어지는 비행 시나리오에서 PID와 MPC 두 제어기의 성능을 비교한다. 제안된 설계 방법으로 MPC 제어기가 압력 변화와 공기 밀도 변동과 같은 외란에 대하여 MPC와 PID 제어기의 성능을 비교했을 때에 쿼드콥터 드론의 입력받은 주행 경로와 실제 경로의 Mean Squared Error 수치가 외란을 주기 전에는 0.2의 성능 차이를 보였다. 그리고, 외란을 주었을 때에는 0.8을 차이를 보이며 MPC 제어기의 향상된 경로 추종 정확도를 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권11호
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• pp.821-829
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• 2019

회전익 항공기는 기체 자체로는 불안정하기 때문에 안정적인 운영을 위해서는 flybar와 같은 안전장치가 필요하다. 최근에는 센서 기술이 발달하여, flybar 대신 기체의 안정성을 향상 시킬 수 있는 안정성 증대 장치(SAS : Stability Augmentations System)를 사용하고 있다. 안정성 증대 장치가 포함된 회전익 항공기를 무인으로 활용하기 위해서는 안정성 증대 장치 기능을 포함한 비행제어 컴퓨터가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 역 설계를 활용하여 상용 안전성 증대 장치의 알고리즘을 예측하였다. 그리고 그 결과를 비행제어컴퓨터에 활용하여 무인회전익 시스템을 만드는 방법을 제안한다. 그리고 알고리즘을 검증하기 위해 상용 안정성 증대 장치의 출력과 개발한 알고리즘의 출력 비교하였다. 최종적으로 검증된 알고리즘을 활용하여 자동 비행이 가능한 무인 회전익 시스템을 체계를 구축하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권6호
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• pp.75-82
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• 2006

틸트로터 항공기는 기존의 헬리콥터에 비해 두 배 정도 빠르고 비행 가능 영역은 수배에 이른다. 로터시스템을 틸팅(tilting)하여 전진비행하기 때문에 기존 헬기 블레이드에서 발생되는 전진면의 압축성 효과와 후퇴면의 실속을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 그러나 틸트로터 항공기에서는 훨플러터(whirl flutter)로 알려진 공탄성 불안정성으로 인해 최대 전진속도에 제한을 가지게 된다. 본 논문에서는 우선 로터시스템 자체의 공탄성 안정성에 대한 파라메트릭 연구를 수행하였고, 피치링크 강성, 짐발 스프링 상수, 원추각이 스마트무인기의 훨플러터 안정성에 미치는 영향을 CAMRAD II를 이용한 해석을 통해 고찰하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1386-1391
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• 2004

It is known that an aircraft with delta-wings which are attached to the body at a large angle like a kite or a hang glider has a measure of maneuverability and stability. Aircrafts of this kind can fly stably. Even if engine trouble occurs, it will not fall and might be able to land. In this paper, one of the conventional control methods, PID control, is applied to the aircraft with LQ local control block. This is based on an idea that the aircraft flies so stably that the automatic control system might be realized by a simple controller. The proposed PID controller consists of several sub-controllers which are constructed to each system neglecting the interference. In addition, the LQ control is involved as a local loop of the aileron and rudder control in order to increase stability of the attitude when circling. The effectiveness of the proposed method is shown through 3D computer simulations and experiments of the flight path control.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.97-100
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• 2008

Various flyers in nature have attracted great interests with a recent need for developing versatile and small-size flight vehicles. In the present study, we focus on the flying fish which has been observed to glide a long distance just above a seawater surface. Since previous studies have depended on the field observation or measurement of the physical parameters only, quantitative data of the flying fish flight has not been provided so far. Therefore, we evaluate the wing performance of the flying fish in gliding flight by directly measuring the lift, drag and pitching moment on real flying fish models (Cypselurus hiraii) in a wind tunnel. In addition, we investigate the roles of wing morphology like the enlarged pectoral and pelvic fins, and lateral dihedral angle of pectoral fins. With both the pectoral and pelvic fins spread, the lift-to-drag ratio is larger and the longitudinal static stability is enhanced than those with the pelvic fins folded. From the glide polar, we find that the wing performance of flying fish is equivalent to those of medium-size birds like the petrel, hawk and wood duck. Finally, we examine the effect of water surface underneath the flying fish and find that the water surface reduces the drag and increases the lift-to-drag ratio.

• 한국항공운항학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-16
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• 2009

The analysis of an aircraft flight dynamics is recently very convenient because of the introduction of state-space method and a well-developed package software. The representation of a dynamic system is described as a simple form of matrix calculation and the unique form of model is available for the linear or nonlinear, time variant or time invariant, mono variable or multi variable system with state-space method. And this analysis can be simplified with the specific functions of a package software and it is very simplified to execute the simulation of the dynamic characteristics for an aircraft model with an interactive graphical treatment. The purpose of this study is to develope an educational flight simulator for the students who need to analyze the dynamic characteristics of an aircraft that is primarily to execute the simulation for the analysis of the transient response and frequency response of an aircraft stability. Furthermore the dynamic characteristics of an aircraft motion is set up as dynamical animation tool for the control response on 3-axis motions of an aircraft.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.703-710
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• 2001

The nonlinear observers are proposed for a nonlinear system. To improve the characteristics such as stability, convergence, and $H^{\infty}$ filter performance criterion, we utilize an $H^{\infty}$ filter Riccati equation or a modified $H^{\infty}$ filter Riccati equation with a freedom parameter. Using the Lyapunov function method, the characteristics of the observers are analyzed. Then the in-flight alignment for a strapdown inertial navigation system(SDINS) is designed using the proposed observer. And the additive quaternion error model is especially used to reduce the uncertainty of the SDINS error model. Simulation results show that the observer with the modified $H^{\infty}$ filter Riccati equation effectively improves the performance of the in-flight alignment.