• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
• /
• pp.1233-1236
• /
• 1996

Attitude Control System for a Hydrofoil type catamaran in wave is designed using a Decentralized Adaptive Control technique which is announced already by authors. This automatic attitude control system is designed for its good seaworthiness and for robustness on the variation of center of gravity. The performance is compared with a PID controller and the results show that the Decentralized Adaptive controller has better stability on the variation of the center of gravity.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제34권4호
• /
• pp.61-71
• /
• 1997

본 연구에서는 일정속도로 자유수면상을 항주하는 수중익쌍동선의 저항성능을 모형시험 및 수치계산에 의하여 해석하였다. 대상선형은 Wigley선형을 변형한 비대칭형 트랜섬(transom) 선미의 단동체(demihull)를 갖는 수중익쌍동선으로서 전진속도 Fn = 0.2 ~ 1.0의 범위 및 수중익의 입사각도를 $0.0^{\circ}$에서 $3.0^{\circ}$까지 변화시켜 가며 실험과 계산을 수행하였다. 실험은 인하대학교의 선형시험수조에서 수행되었으며, 수치계산은 유한차분법(Finite Difference Method)에 의하여 수행되었다. 모형시험 및 수치계산결과는 포일(foil)을 부착하지 않았을 때의 결과와 비교, 검토되었다. 수치계산결과와 실험결과는 정성적으로 일치함을 보였으며, 포일의 형태와 각도에 따라 항주자세와 저항성능의 변화를 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.34-41
• /
• 2005

Generally, it is not easy to get a suitable controller for multi variable systems. If the modeling equation of the system can be found, it is possible to get LQR control as an optimal solution. This paper suggests an LQR learning method to design LQR controller without the modeling equation. The proposed algorithm uses the same cost function with error and input energy as LQR is used, and the LQR controller is trained to reduce the function. In this training process, the Jacobian matrix that informs the converging direction of the controller Is used. Jacobian means the relationship of output variations for input variations and can be approximately found by the simple experiments. In the simulations of a hydrofoil catamaran with multi variables, it can be confirmed that the training of LQR controller is possible by using the approximate Jacobian matrix instead of the modeling equation and this controller is not worse than the traditional LQR controller.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권9호
• /
• pp.84-91
• /
• 2006

The synthesis of optimal controllers for multivariable systems usually requires an accurate linear model of the plant dynamics. Real systems, however, contain nonlinearities and high-order dynamics that may be difficult to model using conventional techniques. This paper presents a novel loaming method for the synthesis of LQR controllers that doesn't require explicit modeling of the plant dynamics. This method utilizes the sign of Jacobian and gradient descent techniques to iteratively reduce the LQR objective function. It becomes easier and more convenient because it is relatively very easy to get the sign of Jacobian instead of its Jacobian. Simulations involving an overhead crane and a hydrofoil catamaran show that the proposed LQR-LC algorithm improves controller performance, even when the Jacobian information is estimated from input-output data.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.112-119
• /
• 2003

Generally, PID controller is not suitable to control multi variable system because it is very difficult to tune the PID gains. However, this paper shows that it is not hard to tune the PID gains if we can find a Jacobian matrix of the system. The Jacobian matrix expresses the ratio of output variations according to input variations. It is possible to adjust the input values in order to reduce the output error using the Jacobian. When the colt function is composed of error related terms, the gradient approach can tune the PID gains to minimize the function. In simulation, a hydrofoil catamaran with two inputs and two outputs is applied as a multi variable system. We can easily get the multi variable PID controller by the proposed teaming method. When the controller is compared with LQR controller, the performance is as good as that of LQR controller with a modeling equation.

• 기계저널
• /
• 제32권9호
• /
• pp.777-787
• /
• 1992

21세기를 향한 여객선의 추세는 초고속화, 대형화(국제화), 성에너지화, 우수한 내항성능, 저진동 및 저소음 등을 갖춘 선박을 요구하고 있다. 이런 관점에서 초고속선으로 속력에 한계가 있는 단동선 (monohull), 쌍동배수량형(catamaran), 최소수면 쌍동선(SWATH)의 선형과 대형화가 곤란한 수중익선 (hydrofoil)보다는 속력면에서 유리하고 대형화가 가능한 표면 효과선 또는 앞 에서 언급한 고속 선형의 장점을 복합시킨 각종 복합선형이 개발되리라고 생각한다. 그러나 복 합선형이 실용화되기까지는 경제적인 건조비, 운항자세 제어 시스템, 신소재를 이용한 경구조화, 진동과 소음, 추진 시스템 등에 대한 요소 기술의 개발이 선행되어야 한다. 끝으로 선박의 속력이 50노트가 넘는 초고속선을 설계, 제작, 운항을 하는데 있어 그 개념이 조선공학에서 다루어지는 통상 선박기술의 연장이라고 그 영역을 정리하는 경향이 있다. 이 글을 정리하면서 느낀 것이 지만 해상교통 수단의 초고속화가 이루어질수록 그 지지기술 및 자세제어기술 등에 있어서는 항공기 기술에 가까워짐을 알게 되었다. 그러한 뜻에서 초고속선 개발에는 항공기 기술에서 얻 어진 노하우를 잘 활용하는 일도 중요하리라 생각된다.