• 제목/요약/키워드: Null space control

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궤도조절시 비대칭추력기 독립 비분사 조절에 의한 자세제어 (ATTITUED CONTROL BY ASYMMETRIC THRUSTERS’INDEPENDENT OFF MODULATION DURING ORBIT ADJUSTMENT MANEUVERS)

    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제16권2호
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    • pp.265-272
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    • 1999
  • 추력기가 비대칭으로 배치된 위성의 궤도조절시 궤도조절용 추력기를 이용하여 궤도조절과 동시에 자세를 제어하는 한 방법으로 제시하였다. 궤도 조절시에는 추력기의 비분사 시간을 조절하여 자세를 제어하며 궤도를 조절하나, 비대칭의 경우는 기존의 대칭 추력기의 분사방법을 쓸 수 없고 비대칭으로 인한 토크외란을 상세시키며 분사해 주어야 한다. 본 논문에서는 영의 해를 이용하여 토크외란 없이 궤도조절과 함께 자세제어하는 방법을 제시하였으며 시뮬레이션 결과 잘 적용됨을 보였다.

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Analysis of Internal Loading at Multiple Robotic Systems

  • Chung Jae Heon;Yi Byung-Ju;Kim Whee Kuk
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권8호
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    • pp.1554-1567
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    • 2005
  • When multiple robotics systems with several sub-chains grasp a common object, the inherent force redundancy provides a chance of utilizing internal loading. Analysis of grasping space based internal loading is proposed in this work since this method facilitates understanding the physical meaning of internal loadings in some applications, as compared to usual operational space based approach. Investigation of the internal loading for a triple manipulator has been few as ,compared to a dual manipulator. In this paper, types of the internal loading for dual and triple manipulator systems are investigated by using the reduced row echelon method to analyze the null space of those systems. No internal loading condition is derived and several load distribution schemes are compared through simulation. Furthermore, it is shown that the proposed scheme based on grasping space is applicable to analysis of special cases such as three-fingered and three-legged robots having a point contact with the grasped object or ground.

연속 시간 스위칭 다이나믹을 이용한 불확실한 다변수 계통에 대한 새로운 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Design of a new sliding mode controller for uncertain multivariable systems using continuous-time switching dynamics)

  • 김동식;서호준;서삼준;박귀태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.9-13
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    • 1996
  • 슬라이딩 모드 제어기의 실현시 발생하는 고주파 chattering 현상을 제거하기 위하여 본 논문에서는 스위칭 표면 행렬의 Range-space 동특성을 이용한 연속 시간 스위칭 다이나믹을 제안한다. 전체 폐루프 시스템은 정칙 변환에 의해 빠른 부시스템과 느린 부시스템으로 분해되어, 결국 전체 폐루프 시스템의 고유치는 각각 스위칭 표면 행렬의 Range-space와 Null-space의 동특성을 지배하는 부시스템들의 고유치들로 구성됨을 보인다. 그리고, 정합된 불확실성이 존재하는 경우 제안된 스위칭 다이나믹을 가진 제어 시스템의 응답은 일정 시간이 경과된 후 스위칭 평면의 임의의 영역으로 균일하게 유계된다는 것을 증명한다. 또한, 제어 입력의 크기에 대한 제약성을 만족하면서도 전체 제어 시스템의 정상 상태 오차를 감소시키기 위하여 두개의 스위칭 다이나믹을 도입한 수정된 슬라이딩 모드제어기를 제안한다.

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Compliant motion controllers for kinematically redundant manipulators

  • Park, Jonghoon;Chung, Wan-Kyun;Youm, Youngil
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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    • pp.456-459
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    • 1995
  • The problem of compliant motion control using a redundant manipulator is addressed in this article. Specifically, a hybrid-control type and impedance-control type controllers are extended to general redundant manipulators based on the kinematically decomposed and geometrically compatible modeling of its joint space. In the case of the hybrid controller, it leads to the linear and decoupled closed-loop dynamics in the three motion spaces, that is the motion-controlled, force-controlled, and the null motion-controlled spaces of the redundant manipulator. When the proposed impedance controller is applied, the decoupled impedance models in three motion spaces are obtained. The superiority of the proposed controllers is verified with the numerical experiments.

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디지털 폐루프 신호처리를 적용한 광섬유 자이로 설계 및 성능평가 (Design and Performance Evaluation of Fiber Optic Gyro with Digital Closed-loop Processing)

  • 도재철;정경호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.97-103
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    • 2006
  • 본 논문에서는 디지털 폐루프 신호처리를 이용한 광섬유자이로를 설계하고 성능 시험한 결과를 제시하였다. 회전 입력에 대한 자이로의 피드백 제어를 위해 디지털 세로다인 변조기법이 적용되었고, 환산계수의 안정화를 위해 변조진폭 및 광전력 제어회로를 설계하였다. 프로토타입 광섬유자이로를 시험한 결과, 바이어스 안정도 0.34 deg/hr, 환산계수 비선형도약 100ppm , 회전감지 영역 ${\pm}500$ deg/sec의 성능을 얻었다.

Performance Improvement of MIMO-OFDMA system with beamformer

  • Kim, Chan Kyu
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제11권1호
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    • pp.60-68
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    • 2019
  • In this paper, we propose the adaptive beamforming algorithm for the MIMO (Multi-Input Multi-Out)-OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)system to improve the performance. The performance of MIMO-OFDMA systems is greatly decreased in the wireless channel environment with multiusers, because the received signals are much distorted by a cochannel interference (CCI) during the space-time decoding. The proposed approach can track the DOA of each signal from the multiple antennas of the desired user without being greatly dependent on the impinging angle. And beams are directed toward the multiple transmitters of the desired user while null beams are directed toward interference directions. Therefore, we can can effectively cancel CCI and mitigate the impairment of delay spread while preserving the STC(space time code) diversity. BER performance improvement is investigated through computer simulation by applying the proposed approach to MIMO-OFDMA system in a multipath fading channel with CCI.

Fuel-Optimal Altitude Maintenance of Low-Earth-Orbit Spacecrafts by Combined Direct/Indirect Optimization

  • Kim, Kyung-Ha;Park, Chandeok;Park, Sang-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제32권4호
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    • pp.379-386
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    • 2015
  • This work presents fuel-optimal altitude maintenance of Low-Earth-Orbit (LEO) spacecrafts experiencing non-negligible air drag and J2 perturbation. A pseudospectral (direct) method is first applied to roughly estimate an optimal fuel consumption strategy, which is employed as an initial guess to precisely determine itself. Based on the physical specifications of KOrea Multi-Purpose SATellite-2 (KOMPSAT-2), a Korean artificial satellite, numerical simulations show that a satellite ascends with full thrust at the early stage of the maneuver period and then descends with null thrust. While the thrust profile is presumably bang-off, it is difficult to precisely determine the switching time by using a pseudospectral method only. This is expected, since the optimal switching epoch does not coincide with one of the collocation points prescribed by the pseudospectral method, in general. As an attempt to precisely determine the switching time and the associated optimal thrust history, a shooting (indirect) method is then employed with the initial guess being obtained through the pseudospectral method. This hybrid process allows the determination of the optimal fuel consumption for LEO spacecrafts and their thrust profiles efficiently and precisely.

Icevaning control of an Arctic offshore vessel and its experimental validation

  • Kim, Young-Shik;Kim, Jinwhan
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.208-222
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    • 2021
  • Managing with the presence of sea ice is the primary challenge in the operation of floating platforms in the Arctic region. It is widely accepted that offshore structures operating in Arctic conditions need station-keeping methods as well as ice management by icebreakers. Dynamic Positioning (DP) is one of the station-keeping methods that can provide mobility and flexibility in marine operations. The presence of sea ice generates complex external forces and moments acting on the vessel, which need to be counteracted by the DP system. In this paper, an icevaning control algorithm is proposed that enables Arctic offshore vessels to perform DP operations. The proposed icevaning control enables each vessel to be oriented toward the direction of the mean environmental force induced by ice drifting so as to improve the operational safety and reduce the overall thruster power consumption by having minimum external disturbances naturally. A mathematical model of an Arctic offshore vessel is summarized for the development of the new icevaning control algorithm. To determine the icevaning action of the Arctic offshore vessel without any measurements and estimation of ice conditions including ice drift, task and null space are defined in the vessel model, and the control law is formulated in the task space. A backstepping technique is utilized to handle the nonlinearity of the Arctic offshore vessel's dynamic model, and the Lyapunov stability theory is applied to guarantee the stability of the proposed icevaning control algorithm. Experiments are conducted in the ice tank of the Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering to demonstrate the feasibility of the proposed approach.

KC-100 전기체 정적 구조시험 (KC-100 Full-scale Airframe Static Test)

  • 심재열;정근완;이한용;이상근;황귀철;안석민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.67-75
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    • 2014
  • 항우연에서는 복합재 소형항공기(KC-100)에 대하여 15가지 전기체 시험조건과 7개의 국부적 시험조건들에 대한 전기체 정적구조시험을 수행하였다. 시험요구도, 시험일정, 시험체 및 더미구조, 시험하중산출, 시험장치, 시험장비 등을 소개하였다. 수십개의 제어채널을 사용하는 전기체 구조시험의 하중제어의 정확도를 살펴보기 위하여 U1의 시험데이터를 분석하였다. 분석결과 각 채널별 데이터 획득된 하중값은 허용오차인 SNPE(Static null pacing error)값 이내에서 잘 유지하고 있음을 보였고 본 논문의 저자가 제안한 시험의 하중제어오차 크기 정의방법을 적용한 결과 U1 시험의 하중제어 오차값이 8.6N 이었고 나머지 전기체 시험조건들에 대한 시험데이터를 분석한 결과도 보였다. 마지막으로 U1시험에서 자세제어장치에서 측정된 반력들이 시험하중 증가와 함께 변하는 것을 보였고 전기체 구조시험에서 반력변화 발생의 요인들에 대하여 기술하였다.

불균일 결합선로에서 Riccati 해에 내재된 Null점의 최적 섭동과 결합도 제어 (Optimal Perturbation of Null Points Inherent to Riccati Solution and Control of Coupling in Nonuniform Coupled-Lines)

  • 박의준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권3호
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    • pp.35-43
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    • 2001
  • 반사형(혹은 역방향) 결합선로에서 원하는 결합도를 가질 수 있도록 모드 특성임피던스를 합성하는 방법을 새로이 제안하였다. 결합도를 나타내는 일차 비선형 미분방정식의 해 혹은 Riccati 해가 갖는 반복되는 lobe들의 최소점, 즉 null점들을 최적 섭동시키므로서 최적 합성이 이루어진다. 이 과정을 위해 일차원 배열 안테나의 공간인자 패턴 제어를 통한 일차원 비선형 소스 분포함수 합성법을 근간으로 하였으며, 기존의 우함수형 분포함수 합성을 기함수형까지 확장 적용할 수 있는 방법을 제시하였다. 그 결과로서 도출된 모드 특성임피던스들은 연속적이고 비선형적인 프로필을 가지게 된다. 합성된 우함수형 및 기함수형 분포함수에 대응되는, 비대칭형 및 대칭형 결합기들을 비교 분석하였으며, 기존의 설계방법에 비해 일반적이고 간단함을 보였다.

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