• 제목/요약/키워드: Gimbal System

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2축 김발을 사용한 영상 추적 시스템의 추적 루프 설계 (Track Loop Design of Image Tracking System using a Two Axis Gimbal)

  • 강호균;백경훈;진상훈;김성운;여보연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.468-469
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    • 2008
  • 항공기, 차량, 고속의 비행체 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위한 영상 추적 시스템은 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 안정화 루프를 포함하는 구조로 되어 있다. 2축 김발을 사용하는 영상 추적 시스템의 추적루프는 크게 영상 추적기, 추적 제어기, 안정화 루프 등으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 영상 추적 시스템의 추적 제어기를 설계하여 성능을 분석하고, 또한 설계된 제어기를 적용하여 영상 추적기의 시간지연에 의한 추적 루프 특성을 분석하였다. 마지막으로 설계된 추적 제어기를 영상 추적 시스템 시뮬레이터에 적용하여 고기동 고속의 비행체 환경에서 추적 루프 성능을 분석하였다.

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2축 김발 시스템의 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기 설계 (Digital Anti-windup PI Controller Design for a Two Axis Gimbal System)

  • 강호균;김치열;김성운;여보연;이호평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1824-1825
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    • 2006
  • 항공기, 차량, 유도탄 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서는 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 속도 루프를 포함하는 서보 구조가 필요하다. 본 논문에서는 내부의 속도 루프인 안정화 루프에 큰 입력 전압이 인가되었을 때 구동기(Actuator) 포화 현상에 의해서 공간 안정화 루프 성능이 나빠지지 않게 와인드업 방지(Anti-windup) 기능을 가진 디지털 비례적분(Proportional Integral, PI) 제어기를 설계한다. 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기는 일반적으로 SISO 시스템 설계를 위한 방법으로 와인드업 방지 기능을 가진 R, S, T 다항식으로 표현되는 입출력 형태의 제어기를 이용하여 설계하였다. 설계된 제어기는 모델링에 의한 시뮬레이션 결과와 실험결과를 통해 성능을 분석하였다.

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더블김벌 모멘텀휠을 이용한 롤/요 제어기 설계 (Roll/yaw controller design using double gimbaled momentum wheel)

  • 박영웅;방효충
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1099-1102
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    • 1996
  • In this paper, roll/yaw attitude control of spacecraft using a double gimbaled wheel is discussed with two feedback controllers designed. One is a PD controller with no phase difference between roll and yaw control input. The other is a PD controller with a phase lag compensator about the yaw control input. The phase lag compensator is designed as a first order system and a lag parameter is designed for the yaw angle control. There are two case simulations for each controller ; constant disturbance torques and initial errors of nutation at motion. We obtain the results through simulations that steady-state error and rising time of yaw angle are determined by the compensator. Simulation parameters used in this study are the values of KOREASAT F1.

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Recognition of Basic Motions for Snowboarding using AHRS

  • Kwon, Ki-Hyeon;Lee, Hyung-Bong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-89
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    • 2016
  • Internet of Things (IoT) is widely used for biomechanics in sports activities and AHRS(Attitude and Heading Reference System) is a more cost effective solution than conventional high-grade IMUs (Inertial Measurement Units) that only integrate gyroscopes. In this paper, we attach the AHRS to the snowboard to measure the motion data like Air To Fakie, Caballerial and Free Style. In order to reduce the measurement error, we have adopted the sensors equipped with Kalman filtering and also used Euler angle to quaternion conversion to reduce the Gimbal-lock effect. We have tested and evaluated the accuracy and execution time of the pattern recognition algorithms like PCA, ICA, LDA, SVM to show the recognition possibility of it on the basic motions of Snowboarding from the 9-axis trajectory information which is gathered from AHRS sensor. With the result, PCA, ICA have low accuracy, but SVM have good accuracy to use for recognition of basic motions of Snowboarding.

KSR-III 김발엔진 구동 시스템의 전자파 환경시험

  • 이희중;박문수;민병주
    • 항공우주기술
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    • 제2권1호
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    • pp.153-163
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    • 2003
  • 전자 장비들은 전자파 간섭을 통해 다른 시스템에 영향을 주어서 오작동을 야기할 수도 있고 혹은 다를 시스템에 의해 자신이 오작동을 일으킬 수도 있다. 따라서 전자 장비들은 다른 시스템이 오작동을 일으키지 않는 범위에서 전자파 간섭을 주고 다른 시스템에서 전자파 간섭을 일으켜도 오작동을 일으키지 않도록 설계되어야 한다. 전자 장비들이 이러한 조건을 만족하는지를 확인하기 위해서는 전자파 환경시험을 하여야 한다. 본 논문에서는 KSR-III 김발엔진 구동 시스템에 있는 전자 장비들의 전자파 환경 규격과 시험 절차 및 결과를 소개하고자 한다.

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모형 헬리콥터 정지비행제어에 관한 연구 (A Study on Hovering Flight Control for a Model Helicopter)

  • 심현철;이은호;이교일
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1399-1411
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    • 1994
  • A model helicopter has more versatile flight capability than the fixed-wing aircraft and it can be used as an unmaned vehicle in hazardous area. A helicopter, similar to other aircrafts, is an unstable, multi-input multi-output nonlinear system exposed to strong disturbance. So it should be controlled by robust control theories that can be applied to multivariable systems. In this study, motion equations of hovering are established, linearized and transformed into a state equation form. Various parameters are measured and calculated in other to obtain the stability derivatives in the state equation. Hovering flight controller is designed using the digital LQG/LTR(Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery) control theory. The designed controller is tested by the nonlinear simulations and implemented on an IBM-PC/386. Experiments were carried out on a model helicopter attached to the 3-DOF gimbal. The designed controller showed satisfactory hovering capability to maintain the hovering for more than 40 seconds.

Design of hovering flight controller for a model helicopter

  • Shim, Hyeoncheol;Lee, Ho-Eun;Park, Hyunsik;Lee, Kyo-Il
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.344-348
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    • 1992
  • This paper describes a procedure to design a hovering flight controller for a model helicopter using LQG theory. Parameters of the model helicopter in hover are obtained using direct measurements and calculations proposed by other research. A feedback co is by using digital LQG theory. First, a full state feedback controller is designed to the discretized system taking desirable transient response and other assumptions into account. Then a full-state estimator is designed and revised until desirable response is obtained while global stability is maintained. Performance of the controller is tested by computer simulations. Experiments have been performed using a 3-degree-of-freedom gimbal that holds the model helicopter, and the controller exhibited stable hover capability.

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스마트무인기 축소형 비행체 개발 (Development of the Scaled Vehicle of Smart UAV)

  • 장성호;최성욱;구삼옥
    • 항공우주기술
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    • 제6권2호
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    • pp.236-244
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    • 2007
  • 스마트무인기의 기본 비행성능 파악과 비행제어 알고리즘의 검증을 위하여 40% 축소형 비행체를 개발하였다. 축소형 비행체는 실물기와 유사한 형태의 짐발 허브와 드라이브 장치를 채택하였으며 강제 공랭 방식의 왕복엔진을 장착하였다. 축소형 비행체 주요 부품에 대한 다양한 시험을 수행하였고 조립된 축소형 비행체의 지상시험 및 호버링 시험을 통하여 주요 성능과 기계적 내구성을 확인하였다.

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자기검출소자를 이용한 전자자기컴퍼스의 기초적 연구 (Basic Research on an Electro-Magnetic Compass Using a Magnetic Detect Elements)

  • 안영화
    • 수산해양기술연구
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    • 제30권3호
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    • pp.182-188
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    • 1994
  • In recent years, navigational and fisheries instruments are rapidly advancing. Especially data processing. data transferring and data interchange throughout the digital signals has been in high progress. Even though the ship's heading is also provided by a gyro-compass, an electro-magnetic compass studying by us currently is easy to issue adequate data to instruments requiring the information for the ship's heading. especially in small fishing boats. As the main element of the electro-magnetic compass is a three-axis magnetic sensors, the developing of the high performance sensor is in highly necessity in the beginning. This paper describes on the development of electro-magnetic compass of three-axis fixed type by using three-axis detection new type magnetic sensor without gimbals. even though usual electro-magnetic compass have to need necessarily a gimbal system in order to keep horizontal condition of the compass.

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밸런스 빔 제어기를 이용한 자동부하 인식에 관한 연구 (A Study of Automatic Load Estimator for a Balance Beam Controller)

  • 이필주;사영호;이건영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2076-2078
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    • 2002
  • This paper presents an Intelligent Balance Beam Controller(IBBC) which can estimate the inertia of load automatically. Balance Beam controller is a kind of construction tool which can control the attitude of the load hanging in the air such as a beam carried by crane. In our previous work, Balance Beam had been built to control the object in air using a mechanical gyro system having a position controllable gimbal structure. In field application the load inertia for operation is not easy to figure out because the weight and shape which determines the inertia, varies depending on the object to be carried. Therefore it is difficult for a worker to operate a Balance Beam and an accident could be caused occasionally. We designed an automatic load estimator to measure the inertia of arbitrary load by using an angular velocity sensor that is installed on the Balance Beam. Simulation results and current status for implementation are presented.

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