• 한국항공우주학회지
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• 제34권6호
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• pp.83-91
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• 2006

현대의 고성능 전투기는 공력성능 및 조종성능의 향상을 위하여 대부분 세로축 방향으로 항공기를 불안정하게 설계하는 정안정성 완화 개념을 채택하고 있다. 비행제어법칙의 설계 작업은 불안정하게 설계된 항공기에 안정성을 부여하고, 주어진 비행임무에 대하여 만족스런 조종성능을 발휘할 수 있도록 비행성능을 조작하는 일련의 과정이다. 세로축 무게중심은 무장형상, 연료상태 및 착륙장치의 위치에 영향을 받으며 항공기 안정성에 많은 영향을 미친다. 따라서 무게중심의 이동은 세로축 안정도 여유에 영향을 미친다. 본 논문에서는 운용 시에 발생 가능한 최대 후방 무게중심에 대해 항공기 안정성을 해석하였고, 비행시험을 통해 최종적으로 검증하였다. 선형해석 항목은 세로축 단주기 모드 특성 및 안정도 여유에 관하여 행하였으며, 비선형 해석 항목은 단주기 모드를 해석하기 위해 세로축 가진 입력에 대한 항공기 응답특성을 분석하였다. 또한, 최대 후방 무게중심에서 수행된 고받음각 비행시험 자료를 제시함으로써 T-50 고등훈련기의 비행 안정성을 제시하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권4호
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• pp.142-147
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• 2007

When the aircraft is developed, several flight tests are performed including stability and controllability, performance and systems, above all the most important part of the flight test is stability test. Stability test is divided into two parts, static stability and dynamic stability. Static stability of the aircraft is typically defined in terms of its initial tendency to return to equilibrium after a disturbance and not included time concept. One of static stability, longitudinal static stability, was addressed here. The longitudinal static stability was studied from the basic theory to the flight test method and also explained data reduction method throughout the flight test. Finally showed how to meet the specifications such as ROC, FAR and MIL-specifications.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.963-969
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• 2005

An advanced method of Relaxed Static Stability (RSS) is utilized for improving the aerodynamic performance of modem version supersonic jet fighter aircraft. The flight control system utilizes RSS criteria in both longitudinal and lateral-directional axes to achieve performance enhancements and improve stability. The T-50 advanced trainer employs the RSS concept in order to improve the aerodynamic performance and the flight control law in order to guarantee aircraft stability, The T-50 longitudinal control laws employ the dynamic inversion and proportional-plus-integral control method. This paper details the design process of developing longitudinal control laws for the RSS aircraft, utilizing the requirement of MIL-F-8785C. In addition, This paper addresses the analysis of aircraft characteristics such as damping, natural frequency, gain and phase margin about state variables for longitudinal inner loop feedback design.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.8-15
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• 2021

본 논문은 고기동 제트항공기의 종축 비행성 요구도를 만족하기 위해 최적화 기법을 이용한 설계 방법에 관해 기술한다. 대상 항공기는 모델 역변환 기법이 적용되었으며, 제어이득 최적화로 종축 단주기 비행성 요구도를 만족하지만, 안정성 여유 항목이 고려되지 않았다. 안정성 여유를 만족하지 못하는 경우 개선을 위해 시행 착오법 등을 통한 이득의 직접 재조정이 필요하며, 이를 개선하기 위해 추가적인 보상기와 최적화 구속조건을 추가한 제어이득 최적화 방안을 제시하였다. 또한, 최적화 결과에 대한 비행성 만족도를 재평가하였으며, 최적화 구속조건으로 설정된 비행성 요구도가 반영하지 못하는 시간 반응의 수렴성과 정상상태 오차에 대한 추가적인 제어법칙 평가 기준 설정 및 그 결과에 관해 기술한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.621-630
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• 2006

The T-50 advanced trainer aircraft combines advanced aerodynamic features and a fly-by-wire flight control system in order to produce a stability and highly maneuverability. The flight control system both longitudinal and lateral-directional axes to achieve performance enhancements and improve stability. The T-50 employs the RSS concept in order to improve the aerodynamic performance in longitudinal axis and the longitudinal control laws employ the dynamic inversion with proportional-plus-integral control method. And, lateral-directional control laws employ the blended roll system both beta-betadot feedback and simple roll rate feedback with proportional control method in order to guarantee aircraft stability. This paper details the design process of developing lateral-directional control laws, utilizing the requirement of MIL-F-8785C and MIL-F-9490D. And, this paper propose the analysis of aircraft characteristics such as dutch-roll mode, roll mode, spiral mode, gain and phase margin about gains for lateral-directional inner loop feedback.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-16
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• 2014

본 논문은 옆미끄럼각에 따른 초음속 흡입구 버즈마진의 영향도에 대해 분석하였다. 버즈마진은 비행체 종축면에서 획득한 측정 물리량 기반으로 제어 명령을 산출하는 제어기에 의해 안정화 된다고 가정하였다. 해당 분석은 3차원 CFD를 통해 획득한 결과를 기반으로 수행되었으며, 3차원 CFD 해석 데이터는 종축면의 센서 측정 물리량을 모사하기 위해 사용되었다. 종축면 측정치 기반의 제어시스템에서는 기대하지 않은 횡방향 유동 섭동이 총 받음각의 증가의 결과로 나타나며, 이는 엔진 흡입구 성능의 감소를 의미한다. 결과적으로, 제어 안정성 또한 줄어들게 되어 보다 큰 제어 마진이 요구됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.170-177
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• 2019

본 논문에서는 4족복 보행 로봇의 주행 안정성을 개선하기 위한 3가지 이론을 제시한다. 첫 번째는 Minimum-Jerk Trajectory를 이용하여 다리궤적을 최적화 시킨다. 두 번째는 본 논문에서 새롭게 제시한 사인파와 기존의 방식인 LSM을 Jerk값에 근거하여 비교한다. 셋째는 ADAMS-MATLAB co-simulation을 이용하여 반복적인 로봇 시뮬레이션을 통해 스웨이의 최적 보폭을 계산한다. 위의 과정을 통해 로봇의 보행 개선점을 기존의 이론과 비교하여 나타내었다. 첫 번째로 정 보행시 몸체와 타원형태의 다리 끝의 움직임에 Minimum-Jerk trajectory를 사용하여 다리궤적이 급격하게 변하는 지점의 평균 기울기를 최소 1.2에서 최대 2.9까지 감소시켜 지면에 다리 끝점이 도달할 때 충격을 최소화하여 안정성을 증가 하였다. 두 번째로 기존 LSM(Longitudinal Stability Margin)기법과 본 논문에서 제시한 사인파형 Sway를 사용하여 비교한 결과 평균 Jerk를 Z축에서 0.019, X축에서 0.457, Y축에서 0.02, 3D는 0.479 만큼 감소 시켰다. 특히 X축 Jerk는 크게 감소 하였다. 셋째로 로봇이 최소 Jerk 값으로 보행하기 위한 최적의 보폭의 길이를 상기 분석을 통해 도출하였으며 그 결과 20cm보폭 길이가 가장 안정적이었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.809-819
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• 2020

본 논문에서는 전익기형 무인기의 비행 안정성 확보를 위한 날개 평면형상 및 비틀림 각을 포함하는 형상최적화 연구를 수행하였다. 전익기는 독립된 동체와 꼬리날개가 없어 공력특성과 스텔스 성능에 장점이 있는 반면, 정적 여유 및 비행 안정성 확보가 어렵다. 본 연구에서는 가로 안정성 개선을 위하여 비틀림 각과 후퇴각을 최적화 하였으며, 세로 안정성은 정적 여유와 날개 평면형상을 최적화 하여 향상시키고자 하였다. 비틀림 각의 영향은 윙렛이 장착된 형상과 비틀림 각이 있는 형상의 안정성을 비교하여 확인하였다. 최적화 문제구성에는 안정성 개선에 초점을 두어 제약조건을 수립하고 목적함수와 설계 변수를 설정하였으며, 설정된 설계 변수에 대하여 Sobol 방법을 이용해 민감도 해석을 수행하였다. 공력해석 및 안정성 해석에는 AVL이 사용되었으며, 최적화 방법으로는 SQP를 사용하였다. 최적화 결과 형상에 대한 CFD 해석 및 동안정성 시뮬레이션을 통해 비틀림 각이 윙렛을 대신하여 전익기의 스텔스 성능 향상뿐만 아니라 비행안정성 개선에도 적용될 수 있음을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.106-112
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• 2005

현대의 고성능 전투기는 공대공 및 공대지 전투 임무를 수행하기 위해 여러 가지 무장 형상을 하고 있고, 무장투하 시 비대칭 형상(Asymmetric Configuration)으로 임무를 수행하는 경우가 많다. 현재, 개발이 진행 중인 T-50 훈련기의 비대칭 무장형상 비행시험에서 세로축 기동 시 가로축 방향으로 조종사가 원하지 않는 운동이 발생하는데, 이는 항공기 안정성 및 조종성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 이러한 현상을 개선하기 위하여 기존의 가로축 제어법칙인 미끄럼각-미끄럼각속도 귀환 구조를 F-16과 같이 단순 롤각속도 귀환구조로 적용하였다. 연구결과, 단순 롤각속도 귀환구조로 가로축 제어법칙을 변경하였을 때 비대칭 무장형상에서 세로축 기동 시 가로축 운동의 발생이 줄어들었으며, 시스템의 안정도 여유는 설계기준에 만족한다는 것을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지B
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• 제28B권11호
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• pp.886-896
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• 1991

In this paper a new turning gait is proposed for a quadruped walking robot. The proposed scheme makes it possible to control the translation and orientation of the walking robot simultaneously. At first the feasible leg sequences which can guarantee a positive longitudinal gait stability margin for each direction of movement are found. A method for finding the lifting time of each leg of a feasible leg sequince and selecting an optimal gait among feasible gaits is then suggested. The proposed gait can be appled to control the posture of walking robots and to generate an optimal gait for a desired movement of translation and rotation of the walking robot systematically.