• 대한기계학회논문집A
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• 제20권12호
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• pp.3883-3891
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• 1996

Performance and productivity of robot manipulator can be improved by increasing its working speed and extending its link length. But heavy weght of the commercial robot links, considered as "rigid body", limits its mazimum working speed and the weght of the links can be reduced for high speed operation. But this light-weight link or long link for special use cannot be consideredas "rigid" structure and vibration of the link due to its flexibility causes errors in end-effector position and orientation. Thus the elastic behaviro of the flexible link should be taken care of for increasing work speed and getting smaller error of end-effector position. In this paper, the fuzzy control theory is selected to design the controller which controlos the joint positions of the robot manipulator and suppress the vibration of flexible link. In the forst place, for the 1 DOF flexible link system, the fuzzy control theory is implemented. The contdroller for the 1 DOF flexible link system is designed. Experimental research is carried out to examine the controllability and the validity of the fuzzy control theory based controller. Next, using the extended desing schemes for the case of the 1 DOF flexible link system and usign the experimental phenomena of the 3 DOF flexible link system, the fuzzy controller for the 3 DOF flexible link system is desinged and experimented.ed and experimented.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.528-538
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• 2016

본 논문에서는 한국형 전술데이터링크 기반의 상대항법 운용을 위해 확장 칼만필터 기반의 상대항법 알고리즘을 적용한 항법 시스템을 제안하였다. 한국형 전술데이터링크는 한국군 합동작전 수행능력 향상을 위해 Link-16을 기반으로 설계된 전술데이터 링크로 작전수행 및 표적재원 등의 정보를 다루고 있다. 한국형 전술데이터링크의 통신 채널에서 위치정보를 포함하는 PPLI 메시지와 터미널로부터 산출 가능한 TOA 측정치를 활용하여 항법 백업 시스템으로 운용이 가능하다. 본 논문에서는 제안한 한국형 전술데이터링크 기반의 상대항법 시스템의운용 가능성 및 오차요소에 따른 성능분석을 수행하였으며, 이를 위해 소프트웨어 기반의 상대항법 시뮬레이션 플랫폼을 설계하여 다양한 환경에서 추정 성능을 분석하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.31-46
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• 2009

An Unscented Kalman Filter (UKF) for estimation of the attitude and rate of a spacecraft using only magnetometer vector measurement is developed. The attitude dynamics used in the estimation is the nonlinear Euler's rotational equation which is augmented with the quaternion kinematics to construct a process model. The filter is designed for small satellite in low Earth orbit, so the disturbance torques include gravity-gradient torque, magnetic disturbance torque, and aerodynamic drag torque. The magnetometer measurements are simulated based on time-varying position of the spacecraft. The filter has been tested not only in the standby mode but also in the detumbling mode. Two types of actuators have been modeled and applied in the simulation. The PD controller is used for the two types of actuators (reaction wheels and thrusters) to detumble the spacecraft. The estimation error converged to within 5 deg for attitude and 0.1 deg/s for rate respectively when the two types of actuators were used. A joint state parameter estimation has been tested and the effect of the process noise covariance on the parameter estimation has been indicated. Also, Monte-Carlo simulations have been performed to test the capability of the filter to converge with the initial conditions sampled from a uniform distribution. Finally, the UKF performance has been compared to that of the EKF and it demonstrates that UKF slightly outperforms EKF. The developed algorithm can be applied to any type of small satellites that are actuated by magnetic torquers, reaction wheels or thrusters with a capability of magnetometer vector measurements for attitude and rate estimation.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.73-80
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• 2000

The stewart platform manipulator proposed by stewart is the parallel manipulator which is composed of several independent actuators connecting the upper plate with the base plate and capable of executing a six degree of freedom motion. The manipulator has a structure of a closed loop form, and provides better load-to-weight ratio and ratio and rigidity than a serial manipulator with an open loop form. Moreover, the manipulator has high positional accuracy because position errors of actuators are not additive. Because of these advantages, this manipulator is widely used in many engineering applications such as a driving simulator, a tool of machining center, a force/torque sensor and so on. When this Stewart platform manipulator is controlled in joint space, it is difficult to design a controller using an analytic method due to nonhnearity and unknown parameters of actuators. Therefore, a PID controller is often used because of easiness in applications. To find the PID control gain, a trial-and-error method is generally used. This method is time-consuming, and does not guarantee a optimal gain. Thus, this paper proposes a GA-PID controller which selects an optimal PID control gain using genetic algorithms. And this proposed controller is evaluated experimentally and shows acceptable performance.

• 한국산림과학회지
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• 제111권2호
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• pp.287-301
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• 2022

본 연구는 기계화 목재 생산 작업에 가장 많이 활용되는 크레인 작업의 효율성을 높이기 위하여 엔드이펙터를 직관적으로 수직 또는 수평 제어할 수 있는 크레인 팁 제어방법을 제안하고 제어성능을 확인하기 위해 수행되었다. 실험 변수에 따른 제어성능을 검증하고자 전동실린더를 이용하여 실험실 규모의 크레인을 제작하고, 크레인에 대한 순기구학/역기구학 분석을 통하여 현재 크레인 팁의 위치좌표와 각 목표점에서의 조인트 각도를 출력할 수 있도록 구성하였다. 경로점을 생성하여 제어하는 방법을 이용하였고, LBO(Lateral Boundary Offset)을 이용한 불감대 영역을 설정하도록 하였다. 뱅뱅제어(Bang-bang control)을 이용하여 적정 파라미터를 선정하였고, 경로점의 개수와 LBO 반경은 평균오차와 관계가 있었으며, 실린더의 속도는 소요시간과 관계가 있는 것으로 확인되었다. 경로점의 개수가 증가, LBO 반경이 감소함에 따라 평균오차는 감소하였고, 실린더의 속도가 감소함에 따라 소요시간은 감소하였다. 비례제어를 이용하여 실린더의 속도가 매 제어주기마다 변경될 때에는 소요시간은 큰 폭으로 감소하였지만 실제 제어의 형상은 큰 범위에서 오버슈트와 언더슈트를 반복하며 제어가 이루어졌다. 따라서, 추가적으로 각각의 실린더의 속도를 상대적으로 변경할 수 있는 속도 게인을 적용하여 비례제어를 수행하였고, 10 mm 이내의 범위에서 제어가 이루어짐에 따라 20 ms의 제어주기에서 속도 게인이 적용된 비례제어만을 이용하여 크레인 팁 제어가 가능한 것으로 검증되었다.