• 한국군사과학기술학회지
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• 제4권2호
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• pp.147-156
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• 2001

In this paper, a robust attitude control scheme based on Eigenaxis rotation for the spacecraft is proposed. Eigenaxis rotation transforms the attitude of spacecraft to the shortest path and is represented by quaternion. The control law consists of PD-type control part for the nominal system and the robust control part for compensating inertia uncertainty. For the proposed controller, stability analysis is performed and the performance is shown via computer simulation.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.54-63
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• 2016

A novel attitude tacking control method using Time Delay Control (TDC) scheme is developed to provide robust controllability of a rigid hexacopter in case of single or multiple rotor faults. When the TDC scheme is developed, the rotor faults such as the abrupt and/or incipient rotor faults are considered as model uncertainties. The kinematics, modeling of rigid dynamics of hexacopter, and design of stability and controllability augmentation system (SCAS) are addressed rigorously in this paper. In order to compare the developed control scheme to a conventional control method, a nonlinear numerical simulation has been performed and the attitude tracking performance has been compared between the two methods considering the single and multiple rotor faults cases. The developed control scheme shows superior stability and robust controllability of a hexacopter that is subjected to one or multiple rotor faults and external disturbance, i.e., wind shear, gust, and turbulence.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권3호
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• pp.240-245
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• 2010

The controller of a model reference adaptive control monitors the plant's inputs and outputs to acknowledge its characteristics. It then adapts itself to the characteristics it encounters instead of behaving in a fixed manner. An important part of every adaptive scheme is the adaptive law for estimating the unknown parameters on line. A more precise model is required to improve performance and to stabilize a given dynamic system, such as a satellite in which performance varies over time and the coefficients change due to disturbances, etc. After model identification, the robust controller ($H{\infty}$) is designed to stabilize the rigid body and flexible body of a satellite, which can be perturbed due to disturbance. The result obtained by the $H{\infty}$ controller is compared with that of the proportional and integration controller which is commonly used for stabilizing a satellite.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.178-184
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• 2002

This paper deals with the transfer alignment problem of SDINS(StrapDown Inertial Navigation System) subjected to roll and pitch motions of the ship. In order to reduce alignment errors induced by ship body flexure, a linearized error model for the velocity and attitude matching transfer alignment system is first derived by linearizing the nonlinear measurement equation with respect to the dominant y axis component and defining the flexure state of random constant type. And then a robust state estimation scheme is introduced to account for modeling uncertainty of the flexure. By interpreting the simulation results and comparing with the velocity and DCM(Direction Cosine Matrix) partial matching method, it is shown that the proposed method is effective enough to improve the azimuth alignment performance.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.28-35
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• 2017

자기부상 비접촉식 밸런스(MSBS: Magnetic Suspension and Balance System)는 자기력 및 자기모멘트를 이용하여 기계적 접촉 없이 시험 대상체의 위치 및 자세각을 정밀하게 변경하며 외력을 측정하는 것이 가능하다. MSBS를 활용한 풍동실험의 신뢰도 및 안정성을 확보하기 위해서는 위치 및 자세각 제어시스템의 명령 추종 성능과 구성장비의 고장에 대한 강건성을 높일 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 개발된 풍동실험용 MSBS의 시뮬레이션을 통해 Iterative Feedback Tuning (IFT)과 $L_1$ adaptive output feedback 알고리즘을 활용하여 제어 이득값을 자동적으로 최적화하고 전류공급장치의 고장에 강건한 제어시스템을 설계하는 방법의 유효성을 검증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.64-69
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• 2007

시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.185-193
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• 2022

본 논문은 쿼드로터 무인기의 위치 및 자세 추적 제어 성능을 향상시키기 위해 RBFNN 방식을 이용한 적응형 슬라이딩 모드 제어를 제안한다. RBFNN은 UAV 동적 모델에서 비선형 함수의 근사화에 활용되며, RBFNN의 가중치는 슬라이딩 표면에 부딪혀 미끄러지는 상태를 보장하기 위해 Lyapunov 안정성 분석의 적응 법칙에 따라 온라인으로 조정된다. 네트워크 근사 오류를 보상하고 기존 채터링 문제를 제거하기 위해 슬라이딩 모드 제어 항은 적응 법칙에 의해 조정되어 시스템의 강력한 성능을 향상시킨다. 제안된 제어 방법의 시뮬레이션 결과는 비선형 쿼드로터 무인 항공기에 적용된 제안된 제어기의 효율성을 확인하였다. 그 결과, 제안된 제어 시스템이 만족스러운 제어 성능과 견고성을 달성함을 알 수 있었다.