• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.639-646
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• 2016

본 연구에서는 특수한 상황(미끄러짐 발생 및 회전관성이 부하로 작용하는 경우)에서의 회전 엔코더 기반 측정방법의 단점을 극복하기 위하여 광 변위센서(ADNS-9500)를 사용한 비접촉식 변위 측정방법을 제안하였다. 정확한 변위 측정을 위해 데이터 수집 보드와 랩뷰를 활용하여 실험적으로 광 변위센서의 성능을 분석하였으며, 반복실험을 통해 실험조건(측정방향, 속도, 가속도, 높이, 표면 재질)에 따른 광 변위센서의 성능특성을 파악하였다. 성능실험 결과, 광 변위센서를 사용하여 정확하게 평면운동을 측정하기 위해서는 광 변위센서와 지면(대상 물체의 표면)과의 높이를 2.4 mm-3.2 mm로 일정하게 유지시켜야 하며, 각각의 축 방향, 속도, 표면 재질을 고려하여 민감도를 수정하여 변위 계산식에 적용해야 하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.294-301
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• 2016

최근 태양 에너지의 효율을 높이기 위해 사용되는 태양 추적 장치의 태양 추적 방법으로는 센서 방식, 프로그램 방식, 센서와 프로그램을 결합한 프로그램 혼합식으로 나눌 수 있다. 센서 방식 태양 추적 방법에서 AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치는 저렴한 가격으로 제작이 가능하지만 모터 정지 시 발생하는 관성에 의한 오차 및 태양 빛의 산란에 의한 오차로 인해 위치 정밀도가 낮은 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 태양의 위치를 판단하는 CdS 센서 모듈 설계 방법과 추적 시 발생하는 오차를 미리 측정하여 그 값을 추적 제어 시 이용하는 제어 방법을 통해 위치 정밀도를 높이는 방법에 대해 제안하였다. 또한, 태양 추적 장치의 성능을 평가하기 위해 태양열 온수기를 구현하여 효율 향상 측면과 위치 정밀도 측면에서 실험을 진행하였다. 실험 결과, 위치 정밀도 실험에서는 ${\pm}2mm$의 위치 정밀도를 나타내 태양열 온수기의 허용 오차인 ${\pm}15mm$를 만족하였으며, 효율 향상 실험에서는 국내 온수기 인증 기준인 KSB8202 대비 32%의 효율 향상을 가져왔다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2751-2757
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• 2015

유도제어 시스템 체계 개발의 초기단계에는 운용 효과도 도출 및 요구사항 적합성 검토를 통한 체계 개략사양도출을 위해 효과도 분석을 수행한다. 본 논문에서는 M&S (Modeling & Simulation)를 활용하여 항법센서 성능과 환경영향(조류의 세기와 방향)에 따른 유도제어 시스템의 목표점 도달 정확도에 대한 운용 효과도 분석을 수행한다. 효과도 분석을 위해 6자유도 운동모델, 환경모델, 유도항법제어모델을 구성한다. 항법센서는 관성항법센서(Inertia Navigation Sensor, INS)와 도플러 속도센서(Doppler Velocity Log, DVL)로 구성하고, 환경변수는 조류(current)의 세기와 방향이다. 수치 시뮬레이션 결과는 CEP(Circular Error Probability)와 분산을 이용한 확률분석으로 분석한다. 효과도 분석 결과는 항법센서의 가격을 고려한 비용 대비 효율 분석에 활용하여 가격 대비 높은 성능의 센서 사양을 도출할 수 있다. 본 논문에서는 높은 수준의 INS와 낮은 수준의 DVL을 이용하면 가격 대비 성능이 높은 복합항법센서를 구성한다는 것을 보여준다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권1호
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• pp.177-186
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• 2017

최근 무인자동차가 큰 관심을 받고 있다. 세계 최대 규모의 온라인 쇼핑 서비스업체인 아마존은 드론을 활용한 배송시스템을 개발하고 있다. 이러한 플랫폼의 항법을 위해서는 정확한 자세정보가 필요하다. 본 논문에서는 저가형 관성센서를 활용한 AHRS 구조 설계를 제안하였다. 쿼터니언기반의 운동방정식, 바이어스가 제거된 자이로 측정치, MEMS 가속도계와 지자기 센서를 이용하여 자세를 추정하는 칼만 filter를 설계하였다. MEMS 자이로의 바이어스를 제거하기 위하여 자이로 측정치와 자세 추정치를 이용하는 자이로 바이어스 제거용 칼만 filter를 추가하였다. 구현한 AHRS의 성능을 고가의 상용 Microstrain사의 3DM-GX3-25 AHRS와 비교 실험을 통하여 칼만 filter가 자이로의 바이어스 오차를 0.0001[deg/s]이하로 추정함을 볼 수 있었다. 또한 최종적으로 구해진 자세에서 롤각과 피치각은 0.2, 0.3[deg]이내의 오차를 보여주었다. 요 각은 6[deg] 이하의 오차가 발생하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1029-1040
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• 1993

이 논문에서는 잘 모르는 플랜트에 대하여 TDC를 위한 관측기를 설계하고, 이 관측기와 TDC제어기가 연결된 전체 계의 안정화에 대하여 해석한다. 그리고 이 관측 기와 TDC제어기를 DC서보 모터 시스템에 적용하여, 모터에 가해지는 외란과 내부의 매개변수 변동에 강힌한 재어기를 설계하고 그 성능을 실험한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.204-209
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• 2005

초음파 센서를 이용한 호흡측정방식은 관성 및 압력의 오차의 영향을 거의 받지 않고, 반영구적으로 사용이 가능한 호흡기기이다. 초음파의 특성을 이용한 것으로 송수신시 초음파의 매질인 공기의 흐름에 의한 반송형식인 초음파의 전달속도 차이를 이용하여 호흡량 및 흐름을 detecting하는 기술이다. 본 논문에서는 환자를 중심으로 측정이 이루어져야 하기 때문에 센서의 송수신시 일어나는 신호의 sensitivity를 향상시켜서 약한 호흡에도 dectection이 가능하도록 시스템의 성능을 향상시켰다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.738-743
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• 2012

INS/GPS 통합 항법 필터는 주로 칼만 필터를 이용하여 구성되고 있다. 그러나 낮은 성능의 관성 센서를 이용한 INS/GPS 통합 항법 필터의 경우 센서 오차 레벨 등의 문제로 인해 정확한 방위각 정보의 제공이 곤란하며, 이로 인해 통합 필터를 구성하는 칼만 필터의 추정 성능이나 안정성을 보장할 수 없게 된다. 본 논문에서는 칼만 필터와 파티클 필터의 결합된 형태의 국지선형 파티클 필터를 이용하여 초기 방위각 오차를 극복할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제53권4호
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• pp.247-254
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• 2004

The mechanical informations such as the rotor speed and angle are required to operate the Cylindrical Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM). A resolver or encoder is typically used to supply the mechanical informations. This position sensor adds length to the machine, raises system cost, increases rotor inertia and requires additional devices. As the result, there has been a significant interest in the development of sensorless strategies to eliminate the position sensor. This paper presents an implementation of the new sensorless speed comtrol scheme for a PMSM. In the proposed algorithm, the line currents are estimated by a observer and the estimated speed can be yielded from the voltage equation because the information of speed is included in back emf. But the speed estimation error between the estimated and the real speeds is occured by errors due to measuring the motor parameters and sensing the line current and the input voltage. To minimize the speed estimations error, the estimated speeds are compensated by using an instantaneous reactive power in synchronously rotating reference frame. In this paper, the proposed algorithm is not affected by mechanical motor parameters because the mechanical equation is not used. The effectiveness of algorithm is confirmed by the experiments.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.16-23
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• 2016

The EWB(electronic wedge brake) is one in which the braking force is developed in a wedge and caliper system and applied to a disk and wedge mechanism. The advantage of the wedge structure is that it produces self-reinforcing effect and hence, utilizes minimal motor power, resulting in reduced gear and current. The extent of use of clamping force sensors and protection from failure of the EWB system directly depends on the level of vehicle mass production. This study investigated the mathematical equations, simulation modeling, and failsafe control algorithm for the clamping force sensor of the EWB and validated the simulations. As this EWB system modeling can be applied to motor inductance, resistance, screw inertia, stiffness, and wedge mass and angle, this study could improve the accuracy of simulation of the EWB. The simulation results demonstrated the braking force, motor speed, and current of the EWB system when the driver desired to the step and pulse the brake force inputs. Moreover, this paper demonstrated that the proposed failsafe control algorithm accurately detects faults in the clamping force sensor, if any.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.232-239
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• 2000

The paper describes the parametric instability of free-free beams subjected to a controlled pulsating follower force. The beam has a tip rigid body not a mass point, and the direction of pulsating follower force is controlled by the direction control sensor. Equations of motion are derived by Hamilton's principle and the instability regions are obtained by finite element formulation. The effects of magnitude, rotary inertia, the distance between free end of the beam and the center of gravity of the rigid body on the instability types and regions are investigated by the change of the constant and periodic part of the follower force.