• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권1호
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• pp.102-108
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• 2016

비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되고, 이러한 진동 환경에서 드론에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐발 시스템의 안정화 설계가 필요하다. 짐발 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 본 논문에서는 짐발시스템의 한 축에 대한 동역학 모델을 세우고 이에 대한 고전적인 PID제어기를 적용하여 본다. 또한 시스템에 대한 동적 모델 없이 Intelligent-PID 제어기를 설계하고, 두 제어기의 성능을 MATLAB/Simulink을 이용한 시뮬레이션으로 비교하여 본다. 이들을 통하여, Intelligent-PID 제어기는 동역학 모델을 거의 필요로 하지 않고도 설계가 가능하고, 모델의 특성이 변하여도 제어기의 파라미터를 재조정할 필요가 없이 진동을 차단하고 각도를 추종 할 수 있는 제어강인성을 보인다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권2호
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• pp.86-94
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• 2007

In this paper, a dual stage servo mechanism has been developed for image tracking system to improve control performances such as small rise time, small overshoot, small settling time, small stabilization error etc. A secondary stage, a platform, actuated by a pair of electro-magnets is mounted on a conventional elevation gimbal. In this mechanism, the gimbal provides large range but slow motion and the platform provides small range but fast positioning. A sliding mode control is applied to the platform positioning to attain robust performances and stability in the presence of the disturbance related to dynamic coupling of the gimbal and the platform. Results from experiments illustrate that the suggested dual stage mechanism controlled by the sliding mode control is effective in improving responses and attenuating the disturbance response related with dynamic coupling.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제1권4호
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• pp.42-45
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• 2007

The process of Lay-out design and assembly for liquid rocket engine was presented and the Lay-out design for main components of liquid Rocket engine system was studied. Vertical direction is recommended in the case of turbopump's arrangement. If the length of pipe between gas-generator with turbopump's turbine is shorter, gas-generator is stable. The arrangements of main valves are recommended as near disposition to combustion chamber, because shut-down process time is shorter. Interference with launch vehicle and structural strength considering gimbal actuator's force and control performance is considered in the case of gimbal actuator's supporter design.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제7권4호
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• pp.12-17
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• 2013

Control Moment Gyroscope(CMG) is one of the most efficient momentum exchange devices for satellite attitude control and essential device for agile maneuver system. This paper presents the details of a designed Single Gimbal CMG with a constant speed momentum wheel and single axis attitude control unstable to stable. In order to keep the naturally unstable equivalent point, it should be controlling the gimbal constantly. The experimental data are compared with theoretical result and requirements are used to verify their performance specifications.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.2107-2112
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• 2016

본 논문은 드론 같은 움직임이 불규칙한 환경에서 깨끗하고 안정된 입체영상을 촬영하기 위해서는 드론용 짐벌 시스템 제어 안정화기 설계가 필요하다. 짐벌 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 센서 등으로 구성된다. 움직임이 불규칙한 촬영장비나, 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동의 발생으로 인해 안정된 영상물을 촬영하기에 어려움이 많다. 이러한 다양한 주파수 성분의 진동을 제어하기 위해 일반적으로 rolling-pitching-yawing 운동에 대하여 일반적인 PID 제어기를 설계하여 안정적으로 제어하지만, 드론용 짐벌시스템 구조가 변경되거나 시스템 일부 요소가 변경되게 되면 기존에 설계된 PID 제어 파라미터를 재조정을 해야 되는 경우가 빈번하게 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서 제기된 제어 기법인 지적 PID제어를 통하여 움직임과 짐벌시스템의 진동제어를 수행하여 외부 환경의 변화에 강인한 제어기법을 제시하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.873-878
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• 2013

An EOTS (Electro-Optical Tracking System) provides stabilized images while tracking a moving target. This paper presents a novel concept of driving the outer gimbal first for improving the maneuverability of an EOTS, contrary to the conventional inner gimbal mode. It has the advantages of faster positioning performance and stable operation in Nadir-point. Analysis of frequency responses reveal that the present scheme results in a wider control bandwidth and larger gain margin, compared to those of the previous one. The actual experimental results confirm that the maneuvering is stable although the input command has a large angular acceleration.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.767-772
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• 2016

본 논문은 무인 비행체에 설치되어 VR 360도 영상을 촬영하기 위한 카메라 짐벌 시스템에 관한 것으로서, 특히 자이로 기술을 이용하여 무인 비행체가 어느 방향으로 회전되더라도 카메라의 위치가 고정되어 영상의 흔들림이 최소화되도록 하였다. 이를 통해 안정적인 VR 360도 전방위 촬영이 가능한 무인 비행체용 카메라 짐벌 시스템을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.625-634
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• 2007

KARI SUAV program was initiated to develop a Smart Unmanned Aerial Vehicle with innovative smart technologies. SUAV is a tilt rotor aircraft of which rotor system is 3-bladed, gimbaled hub type. Several existing concepts of gimbaled hub were analyzed and compared to investigate the applicability to SUAV rotor system design. From the result of these investigations, it was concluded that a new design concept of low cost and high reliability characteristics was necessary for the rotor hub development of SUAV. The design requirements of new gimbal hub concept and the design results were presented. Also, the analysis results to verify the satisfaction of design requirements of SUAV rotor system were presented.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권3호
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• pp.149-156
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• 2019

송전선로 현장에서는 2017년도부터 송전선로 순시 점검에 드론을 활용하기 시작했다. 전력연구원의 송전선로 드론점검 시범적용을 시작으로 현재 4개 지역본부에서 전력연구원이 개발한 송전선로 드론순시 점검기술을 현장에서 사용 중에 있다. 현재 점검드론 지상관제시스템을 활용하여 드론은 자동비행하고 광학줌 카메라와 열화상카메라의 짐벌은 현장작업자가 수동으로 조종하여 송전선을 촬영하는 체계로 운영되고 있다. 송전선로 드론점검은 작업자가 접근하기 어려운 지역, 예를 들면, 강횡단지역, 해월구간, 산간지역 등에 위치한 송전선로가 그 주요대상이다. 특히 산간지역의 경우, 점검드론과 지상관제시스템 사이에 장애물이 많고 철탑 구조물이 전파간섭을 일으켜 간헐적으로 통신장애가 일어나곤 한다. 이런 통신장애는 계획된 경로로 비행하는 점검드론의 자동비행에는 영향이 없지만, 카메라 짐벌의 제어에는 영향을 주어 제어불능 상태로 되는 경우가 있다. 또한, 카메라 짐벌의 제어가 원활하더라도 통신장애로 인해 발생하는 간헐적 영상 끊김 현상은 현장작업자가 점검대상을 잃어 카메라 짐벌 조정을 불가능하게 한다. 그러므로 본 논문에서는 간헐적 짐벌제어 끊김이나 영상 끊김 현상이 발생하더라도 지속적으로 송전선을 점검할 수 있도록 하기 위하여 딥러닝 기반 영상인식을 통해 송전선을 자동으로 추적하는 카메라 짐벌을 개발하여 현장 시험한 결과를 소개하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권6호
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• pp.543-552
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• 2011

가장 효과적인 모멘텀 교환장치인 CMG(Control Moment Gyro)는 고기동성이 요구되는 위성에 필수적이다. 본 논문에서는 고기동성이 요구되는 소형 인공위성을 위한 Single-Gimbal CMG(SGCMG)에 대한 하드웨어 개발에 필요한 동역학식을 정리하였으며 이를 사용하여 CMG 설계에 필요한 요구사항이 도출되었다. 또한 도출된 요구사항에 따라 출력토크가 1.2Nm인 소형 CMG 성능검증 모델이 제작되었으며, 에러분석 및 성능시험이 수행되었다. 최대 출력토크, 김벌 과도응답특성, 최소 출력토크, 출력토크오차, 김벌 각속도 오차 등을 성능시험 항목으로 선정하어 실험 측정하였고, 시험 결과를 통해 설계 결과를 검증하였다.