• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권7호
• /
• pp.620-628
• /
• 2016

호모토피 알고리즘은 비선형성이 강하거나 다수의 최적해가 존재하는 비선형 최적제어 문제에서 점진적으로 비선형 항으로 고려하게 해줌으로써 강건하게 전역의 최적해를 구할 수 있는 방법이다. 본 논문에서는 초기 추정치에 둔감한 SBS 알고리즘과 호모토피 알고리즘을 결합한 비선형 최적제어 알고리즘을 제시하였다. 이러한 접근방식은 저추력 궤적최적화 문제와 같이 비선형성이 강한 문제의 최적해를 구하는데 효과적이다. 또한, 비선형성이 강한 문제들은 종종 다수 국소 해가 존재하게 되는데, 이러한 경우에 SBS-호모토피 방법은 점진적으로 전역해를 찾는 것을 가능하게 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제12권8호
• /
• pp.798-804
• /
• 2006

To overcome the limited relative uncertainty and work range of the existing planar stage and the bulk structure of the contact-less motor for rotation, the novel operating principle to realize the precise rotation is suggested. It uses the two-axial vector forces, normal force and thrust force, of three-induction type of axial motors located $120^{\circ}$ apart, resulting in the contact-free rotation of the mover. Firstly in this paper, the magnetic forces across the air gap are modeled and simulated under the various conditions. It clarifies the feasible range of the derived solution. And the algorithm compensating the strong cross couple between the forces and the control inputs; generally AC magnitude and slip frequency, is given to realize the independent control of six axes. Finally, for the successfully implemented system, the round test and the micro step test results are given.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
• /
• 제14권1호
• /
• pp.26-33
• /
• 2014

This study addresses the control problem of an unmanned aerial vehicle (UAV) during the transition period when the flying mode changes from hovering to translational motion in the horizontal plane. First, we introduce a compensation algorithm that improves height stabilization and reduces altitude drop. The main principle is to incorporate pitch and roll measurements into the feedforward term of the altitude controller to provide a larger thrust force. To further improve altitude control, we propose the fuzzy logic controller that improves system behavior. Simulation results presented in the paper highlight the effectiveness of the proposed controllers.

• Wind and Structures
• /
• 제18권2호
• /
• pp.195-213
• /
• 2014

Recently, the horizontal axis rotor performance optimizer (HARP_Opt) tool was developed in the National Renewable Energy Laboratory, USA. This innovative tool is becoming more popular in the wind turbine industry and in the field of academic research. HARP_Optwas developed on the basis of two fundamental modules, namely, WT_Perf, a performance evaluator computer code using the blade element momentum theory; and a genetic algorithm module, which is used as an optimizer. A pattern search algorithm was more recently incorporated to enhance the optimization capability, especially the calculation time and consistency of the solutions. The blade optimization is an aspect that is highly dependent on experience and requires significant consideration on rotor control strategies, wind data, and generator type. In this study, the effects of rotor control strategies including fixed speed and fixed pitch, variable speed and fixed pitch, fixed speed and variable pitch, and variable speed and variable pitch algorithms on optimal blade shapes and rotor performance are investigated using optimized blade designs. The effects of environmental wind data and the objective functions used for optimization are also quantitatively evaluated using the HARP_Opt tool. Performance indices such as annual energy production, thrust, torque, and roof-flap moment forces are compared.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권10호
• /
• pp.823-832
• /
• 2014

변위 비케플러 궤도란 질량중심이 궤도면에 대하여 변위를 갖는 궤도인데, 일반적인 궤도에 비해 다양한 임무를 수행할 수 있다는 장점이 있다. 비케플러 궤도를 유지하기 위해서는 지속적인 추력이 필요한데, 태양돛 우주선은 연료 소모 없이 지속적으로 추력을 얻을 수 있기 때문에 비케플러 궤도 운용에 적합하다. 본 논문에서는 소모성 추진제와 태양돛에 모두 적용할 수 있는 비케플러 궤도 이론을 소개하고, 태양돛 우주선에 적용시 차이점을 분석하였다. 비케플러 궤도를 4가지 유형으로 분류하고 궤도 유지를 위한 요구가속도를 계산하였다. 각 유형별 궤도안정성 식을 분석하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 불안정 영역에서 궤도를 제어하기 위해 실시간 LQR을 적용한 제어기법을 개발하여 이에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제3권2호
• /
• pp.56-64
• /
• 2004

본 연구에서는 소형위성발사체의 고체모터 가동노즐용 추력벡터제어 구동장치를 제어하기 위한 컴퓨터 하드웨어 설계에 관한 내용을 기술하였다. 구동장치 제어 컴퓨터는 관성항법장치로부터 제어명령을 받아 작동기를 구동하는 장치로, 발사체 내외의 다른 장비들과 통신을 하는 기능도 갖추고 있다. 구동장치 제어 컴퓨터는 고속의 제어 알고리즘 연산에 적합하도록 디지털 시그널 프로세서를 주 프로세서로 채택하여 KSR-III의 아나로그 제어기와 비교할 때 안정성과 신뢰성, 유연성을 더 갖추도록 설계하였다. 설계된 제어 컴퓨터는 여기 프로그램 개발용 타겟 보드 제작을 거쳐 1차 시제품으로 개발되었다. 여기에서는 최상위단계의 설계 요구조건과 하드웨어 구성, 지상지원장비에 대해서도 기술하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.129-137
• /
• 2016

본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
• /
• pp.361-365
• /
• 1991

The problem being considered here is the determination of optimal guidance laws for a launch vehicle for scientific missions. The optimal guidance commands are determined in the sense that the least amount of fuel is used. A numerical solution was obtained for the case where the position and velocity state variables satisfy a specified constraint at the time of thrust cutoff. The method used here is based on the Pontryagin's maximum principle. This is the method of solving a problem in the calculus of variations. In particular, it applies to the problem considered here where the magnitude of the control is bounded. Simulations for the optimal guidance algorithm, during the 2nd and the 3rd-stage flight of the Japanese rocket M-3H-3, are carried out. The results show that the guided trajectory that satisfying the terminal constraints is optimal, and the guidance algorithm works well in the presence of some errors during the 1st-stage pre-programmed guidance phase.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.27-33
• /
• 2012

A marine propeller is designed for preventing cavitation priority. Cavitation is a phenomenon which is defined as the vibration or noise by dropping the pressure on the high-speed rotation of the propeller. There has to be a enough thrust on the low-speed rotation for preventing cavitation. Thus, it has to be considered in the increasing of the number of blade and the angle of wing to design the propeller. In addition, flow resistance will be increasing by narrowing the width between blades. So high quality surface roughness of the hub to minimize flow resistance is required. Interference problems with tool and neighboring surfaces often take place from this kind of characteristics of the propeller. During 5-Axis machining of these propellers, the excessive local interference avoidance, necessary to avoid interference, leads to inconsistency of cutter posture, low quality of machined surface. Therefore, in order to increase the surface quality, it is necessary to minimize the cutter posture changes and create a continuous tool path while avoiding interference. This study, by using a MC-space algorithm for interference avoidance and a MB-spline algorithm for continuous control, is intended to create a 5-Axis machining tool path with excellent surface quality. Also, an effectiveness is confirmed through a verification manufacturing.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제50권7호
• /
• pp.479-487
• /
• 2022

본 논문에서는 한국항공대학교에서 연구, 개발한 태양광 무인기 KAU-SPUAV의 자동 비행을 위한 제어기 설계 및 유도기법에 관하여 기술했다. 와류격자법을 활용하여 공력계수들을 계산했고 이를 항공기의 6자유도 방정식에 적용했다. 또한 깃요소이론을 활용하여 프로펠러의 추력 및 토크계수를 계산했다. 상승풍을 맞닥뜨렸을 때 효율적으로 활공하기 위하여 추력을 사용한 고도제어기가 KAU-SPUAV에 사용되었다. 또한 태양광 무인기의 장기체공 임무를 위해 운용 중에 발생하는 바람의 영향을 고려하기 위한 바람 추정 기법을 적용하였고, 강한 맞바람에 대처하기 위한 유도기법과 자동 착륙 알고리즘을 구성하였으며 2021년 8월, 56시간 33분의 태양광 장기체공 실험을 통해 제어 및 유도기법의 성능을 검증하였다.