• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.2
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• pp.67-74
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• 2005

This paper concerns attitude controller design for a 3-staged launch vehicle which has movable nozzle TVC systems for all stages as its control systems. The PD-type control gains are determined by shaping the corresponding closed-loop natural frequencies for the purpose of guaranteeing the required stability margin. Bending filters are also designed to stabilize the bending modes by using parametric optimization method. The designed controllers are verified using six degree of freedom flight simulations in MATLAB.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07a
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• pp.285-287
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• 1995

In the case of driving the SLIM(Single-sided Linear Induction Motor) as the VVVF inverter, the performance of SLIM, which is a thrust, normal force and so on, varies according to a slip frequency as a function of the external load. It is impossible that the open-loop control method control the speed of a SLIM accurately. So that, this paper is proposed the speed control method of a SLIM for a automatic conveyor system with the slip frequency vector control method. To analyze the dynamic characteristics of a SLIM, the state equation is derived from the equivalent circuit of the SLIM, ignored the end effect. The slip frequency and the normal force of SLIM are constantly controlled at the steady state. The simulated results is compared with the experimental values.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.10
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• pp.738-746
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• 2019

Instead of hydraulic actuation systems, an electromechanical actuation system is more efficient in terms of weight, cost, and test evaluation in the thrust vector control of the 7-ton gimbal engine used in the Korea Space Launch Vehicle-II(KSLV-II) $3^{rd}$ stage. The electromechanical actuator is a kind of servo actuator with position feedback and uses a BLDC motor that can operate at high vacuum. In the case of the gimballed rocket engine, a synthetic resonance phenomenon may occur due to a combination of a vibration mode of the actuator itself, a bending mode of the launcher structure, and an inertial load of the gimbals engine. When the synthetic resonance occurs, the control of the rocket attitude becomes unstable. Therefore, the requirements for the stiffness have been applied in consideration of the gimbal engine characteristics, the support structure, and the actuating system. For the 7-ton gimbal engine of the KSLV-II $3^{rd}$ stage, the stiffness requirement of the actuation system is $3.94{\times}10^7N/m$, and the direct drive type electromechanical actuator is designed to satisfy this requirement. In this paper, an equivalent stiffness analysis model of a direct drive electromechanical actuator designed based on the stiffness requirements is proposed and verified by experimental results.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.14-15
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• 2002

기체역학 이론에 의하면, 노즐의 공급압력과 노즐의 상세형상이 주어지는 경우에 추진 노즐로부터 방출되는 제트유동의 추력을 예측할 수 있으며, 최대추력은 노즐 출구에서 유동이 적정팽창 상태로 될 때 얻어진다. 실제의 추진 로켓에서나 다른 비상체에서는 추력의 예측뿐만 아니라, 얻어지는 추력의 방향을 적절하게 조절하여 제어하는 것이 요구된다. 종래 추력벡터 제어를 위해서 많은 연구들이 수행되었다. 일례로 추진노즐 내부에 베인(vane) 등을 삽입하여, 추력벡터를 조절하거나, 추진 노즐을 가변(movable nozzle)으로 하는 방법, 그리고 노즐내부에 2차 유동을 분사(secondary flow injection)하여 평균 추력벡터를 제어하는 방법 등이 제안되어 응용되어 왔다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.151-154
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• 2004

To use the SLIM for servo system, the exact account of thrust about the initial speed is needed, but analyzing by equivalent circuit analyzing methode such as rotary induction motor, the error occurs because of the end effect. So, we applied the equivalent circuit considering the end effect of SLIM in this paper. The current control system is advanced the space vector pulse width modulation by using high arithmetic performance microprocessor such as DSP. In this paper, we use the dynamic characteristic analyzing methode that can calculate efficiently the end effect by using equivalent circuit methode in the operating SLIM system modeling and examine the output characteristics of SVPWM with PI controller.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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• pp.846-848
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• 2001

In this paper, electromagnetic fields of a linear induction motor with cage-type secondary are analyzed by the finite element method. Contact resistances between end-bars and secondary conductors are considered in the finite element analysis. The field quantify is a magnetic vector potential transformed into a phasor form. As a result, the sensitivities of a phase current thrust and normal force are presented according to the variation of the contact resistance.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.31-31
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• 1998

제트베인을 이용한 추력방향 제어장치를 개발하여 평균추력 2950 lbf, 평균 압력 714 psig, 연소시간 4.8초, 노즐 출구직경 약 100mm인 추진기관에 장착하고 이를 시험하고 분석하였다. 재질에 따른 제트베인의 삭마성을 알아보기 위하여 텅스텐과 구리(W/Cu), 지르코늄산화물과 텅스텐(ZrO$_2$/W), 지르코늄 산화물과 몰리브덴(ZrO$_2$/Mo)의 3가지 재질의 베인을 사용하였다 시험된 제트베인 재질 중 지르코늄 산화물과 몰리브덴(ZrO$_2$/Mo)의 합금을 사용한 베인이 내열성 및 삭마성에서 가장 우수하였으며(삭마량 27.65% 삭마율 5.7mm/sec), 지르코늄 산화물과 텅스텐(ZrO$_2$/W), 텅스텐과 구리(W/Cu)의 순서이었다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.166-188
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• 1998

본 논문에서는 쿼터니온 궤환 개념이 기존의 오일러각 궤환 개념에 비해 추력벡터제어(Thrust Vector Control) 방식을 사용하는 전술 유도탄 자세제어에 보다 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다. 오일러각 궤환 방식을 택한 기존의 자세제어기에서 오일러각 궤환 부분을 쿼터니온 궤환으로 적절히 바꾸어 주게 되면 자세명령 크기 변화에 따른 시간응답 특성의 변화를 줄일 수 있으며, 쿼터니온 궤환 방식을 택할 경우, 우주비행체 자세제어 분야에서 활발히 연구되고 있는 고유축(Eigen Axis) 회전에 의한 자세변환을 수행할 수 있는 자세제어기 설계가 가능하다. 고유축 회전은 최단경로에 의한 자세변환 개념이므로, 이러한 능력을 갖춘 자세제어기는 신속한 자세변환이 필요한 전술 유도탄의 초기비행에 매우 효과적으로 이용될 수 있다. 더욱이, 제어법칙에 공력모멘트를 보상하는 항을 추가하게 되면 변화가 심한 공력 모멘트가 유도탄의 회전운동에 미치는 영향을 줄일 수 있어 고유축 회전성능을 보다 개선시킬 수 있다. 우선, 오일러각 궤환보다 쿼터니온 궤환이 유리한 점을 논하고, 쿼터니온 궤환에 근거한 자세제어기의 설계 개념과 제안된 제어기에 의해 구성되는 폐루우프에 대한 안정성 문제를 다룬 후, 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.150.2-150.2
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• 2012

로켓 엔진용 짐벌 마운트는 발사체 발사 후 자세 제어를 위해 발사체와 엔진사이에 장착된 TVC(Thrust Vector Control) 구동기의 작동으로 짐벌 운동을 수행하며 기구학적으로 자세 제어를 하는데 있어 매우 중요한 역할을 하는 요소이다. 이러한 짐벌 마운트는 엔진 추력을 발사체에 전달하는 기능 이외에 지정된 위치에 엔진을 고정시키는 역할과 위치 고정 후 발사체 단과 엔진의 정확한 추력 전달을 위한 기계적 불일치 보정 기능, 짐벌 구동에 대한 피봇 기능을 동시에 수행하여야 하는 복합적인 기능을 가지고 있다. 특히, 이중에서도 물리적으로 고 추력의 하중을 전달하는 요소로서 충분한 강도와 강성을 지녀야 하므로 본 연구에서는 이와 관련된 초기 설계 요구도 분석을 바탕으로 설계 규격에 부합하는 짐벌 마운트의 구조적 검토를 통해 로켓 엔진용 짐벌 마운트 설계 형상을 개념적으로 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.22-22
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• 1998

기존의 공력 조타에 의한 비행 자세 제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, TVC(Thrust Vector Control)를 이용하면 추력 방향을 변경하여 제어력을 얻음으로써 방향 제어에 보다 월등한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 후자의 방법으로는 저속도 경우와 공기가 희박한 고 고도에서도 충분한 제어력을 얻을 수 있다. 보다 효율적인 제어력을 얻기 위해서는 TVC 방법이 우수하지만 그 성능에 대해서는 충분한 자료가 없는 것이 현재의 상태이다. 제트 베인 방식의 TVC는 베인이 직접 고온 고속의 가스 흐름 내에서 작용하기 때문에 편향추력 발생 측면에서 아주 우수한 방식이며 추력 편향각, 추력 손실 등의 유체역학적인 특성은 제트 베인의 형상, 위치 등으로 결정된다.