• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.526-534
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• 2003

Motions of animals and gymnasts in the air as well as free flying space robots without thruster are subject to nonholonomic constraints generated by the law of conservation of angular momentum. The interest in nonholonomic control problems is motivated by the fact that such systems can not stabilized to its equilibrium points by the smooth control input. The purpose of this paper is to derive analytical posture control laws for free flying objects in the air. We propose a control method using bang-bang control for trajectory planning of a 3 link mechanical system with initial angular momentum. We reduce the DOF (degrees of freedom) of control object in the first control phase and determine the control inputs to steer the reduced order system from its initial position to its desired position. Computer simulation for a motion planning of an athlete approximated by 3 link is presented to illustrate the effectiveness of the Proposed control scheme.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권1호
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• pp.63-69
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• 2005

The motion of animals and gymnasts in the air as well as free flying space robots without thrusters are subjected to nonholonomic constraints generated by the law of conservation of angular momentum. The purpose of this paper is to derive analytical posture control laws for free flying objects in the air. We propose the bang-bang control method for trajectory planning of a 3 link mechanical system with initial angular momentum. This technique is used to reduce the DOF (degrees of freedom) at first switching phase and to determine the control inputs to steer the reduced order system to the desired position. Computer simulations for motion planning of an athlete approximated by 3 link, namely platform diving, are provided to verify the effectiveness of the proposed control scheme.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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• pp.519-524
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• 1998

This paper presents a robust control scheme of free-joint manipulators to overcome actuator failures and uncertain-ties in Cartesian space where tasks are planned. The control scheme has the adaptation law for the upper bound on the norm of uncertainties through the Lyapunov function approach. To solve the dynamic singularity problem in the controller, the singular and nonsingular regions are investigated based on a computer simulation. Then a singularity-free Cartesian trajectory planning is achieved in order to guarantee the availability of the control scheme. To illustrate the validity of the proposed control scheme, simulation results for a three-link planar robot arm with a free joint are shown.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권3호
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• pp.370-376
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• 2023

Aiming at the problems of low image enhancement accuracy, long enhancement time and poor image quality in the traditional robot sequence motion image enhancement methods, an adaptive enhancement method for robot sequence motion image is proposed. The feature representation of the image was obtained by Karhunen-Loeve (K-L) transformation, and the nonlinear relationship between the robot joint angle and the image feature was established. The trajectory planning was carried out in the robot joint space to generate the robot sequence motion image, and an adaptive homomorphic filter was constructed to process the noise of the robot sequence motion image. According to the noise processing results, the brightness of robot sequence motion image was enhanced by using the multi-scale Retinex algorithm. The simulation results showed that the proposed method had higher accuracy and consumed shorter time for enhancement of robot sequence motion images. The simulation results showed that the image enhancement accuracy of the proposed method could reach 100%. The proposed method has important research significance and economic value in intelligent monitoring, automatic driving, and military fields.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권8호
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• pp.573-580
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• 2020

다중개체를 제어하기 위해서 해결해야 되는 문제들 중 하나는 위치제어다. 위치와 속도를 제어하기 위한 모델로 augmented Cucker-Smale 모델이 존재했다. 하지만 기존 모델은 모든 개체에 동일한 시스템을 적용함에 따라서 개별개체의 특성을 살리지 못했다는 특징이 있다. 본 논문에서는 그 점을 보안하고 적절한 형태로 변형하기 위해서 초기 위치와 분포를 이용한 마할라노비스 거리를 계수와 통계학적 자유도를 적용해서, 모델의 수렴시간과 소모에너지를 동시에 줄이고자 한다. 모델의 성능 검증을 위해서 몬테카를로 시뮬레이션을 통해서 전체적인 경향성을 판단했고, 추가적으로 개별 개체의 움직임을 분석하여서 마할라노비스 거리 계수가 적절한 역할을 수행하고 있는지 확인했다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.799-804
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• 2001

Nonlinear normal mode (NNM) vibration, in a nonlinear dual mass Hamiltonian system, which has 6th order homogeneous polynomial as a nonlinear term, is studied in this paper. The existence, bifurcation, and the orbital stability of periodic motions are to be studied in the phase space. In order to find the analytic expression of the invariant curves in the Poincare Map, which is a mapping of a phase trajectory onto 2 dimensional surface in 4 dimensional phase space, Whittaker's Adelphic Integral, instead of the direct integration of the equations of motion or the Birkhotf-Gustavson (B-G) canonical transformation, is derived for small value of energy. It is revealed that the integral of motion by Adelphic Integral is essentially consistent with the one obtained from the B-G transformation method. The resulting expression of the invariant curves can be used for analyzing the behavior of NNM vibration in the Poincare Map.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.461-467
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• 2014

본 논문은 지상이나 해상의 선단 간의 통신 품질을 향상시키기 위하여 소형 무인항공기를 통신중계의 노드로 활용하기 위한 연구를 다룬다. 지상과 해상 공간에서의 무인항공기에 의한 공중 통신중계는 일반적인 통신 한계거리를 넘어서거나 혹은 제한된 위성통신만 가능한 경우에 선단 간의 통신을 효과적으로 보장할 수 있다. 이러한 공중 통신중계를 위한 전자장비는 이미 개발과 양산이 이루어지고 있지만 효과적인 통신중계를 위해 무인항공기를 운용할 지점이나 궤적을 설계하는 연구는 미비하다고 볼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문은 선단 사이의 무선통신 성능을 향상시키기 위한 무인항공기의 배치를 최적화하기 위한 알고리즘을 제안한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권2호
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• pp.156-165
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• 2015

궤도 속도에 근접하거나 궤도운동을 하고 있는 발사체 상단의 지구 재진입에 따른 지상피해 분석에 이용하기 위하여 지구 재진입 물체의 생존성 분석 프로그램(SAPAR: Survivability Analysis Program for Atmospheric Reentry)을 개발하였다. 3자유도 파편 낙하시뮬레이션 과정에 파편이 낙하하는 도중에 받게 되는 공력 열하중, 열하중에 의한 파편의 온도변화, 녹는점에 도달한 후 물체의 상변화 여부 등을 포함하여 최종적으로 지상에 낙하하는 파편의 크기와 무게를 분석하였다. 개발된 코드의 검증을 위하여 단순한 형태의 파편에 대한 생존성 분석을 수행하여 미항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 코드 결과와 비교하였다. 또한 실제 재진입 파편에 대한 분석을 수행하여 측정된 결과와 비교하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.713-719
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• 2014

4성분계 다중반응이 반응증류 탑 내에서 발생할 때 증류거동의 변화를 시각화 방법을 통해 분석하였다. 시각화 방법이란 단순 증류의 물질수지에 각 반응에 의한 벡터를 추가하고 이를 공간상에 표현하는 것으로 각 단에서 혼합물의 조성 변화 및 반응의 진척도를 직관적으로 알 수 있다. 또한 이를 통해 주어진 운전조건에서 필요한 총 단수 및 최적반응 단의 위치를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 생산공정을 시각화 방법을 통해 분석하였다. 제안된 시각화 방법을 사용하여 복잡한 실험이나 공정모사 없이 4성분계 다중반응증류 공정에 대한 타당성 평가 및 분석이 가능하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.121-129
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• 2019

정부는 2015년 보다 체계적이고 안전하게 화학물질을 관리하고 취급 할 수 있도록 법 제명 변경과 함께 「화학물질관리법」을 전부개정 하였으며, 특히 유해화학물질을 제조·저장·보관하는 취급시설의 설치 및 관리 기준을 대폭 강화하였다. 하지만, 일부 취급시설 기준의 경우 물리적인 공간부족과 시설개선과정 중 사고발생우려 등의 이유로 강화된 기준을 이행하기 어려운 상황이 생김에 따라 이러한 시설에 대해 2018년부터 "안전성평가"라는 특례를 운영하고 있다. 본 연구에서는 유해화학물질 누출궤적 평가모듈 개발을 통해 현장에 설치된 염산과 황산 저장탱크의 방류벽 높이 적정성을 검증하고 이격거리에 따른 방류벽 높이를 제시하였다. 이를 활용하여 산업현장에서는 보다 손쉽게 해당 취급시설의 안전성 평가 특례신청이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 본 연구의 결과는 유해화학물질 취급시설의 설계에도 활용하여 유해화학물질 취급시설의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.