The guidance controller of the conventional aircraft consists of inner-loop (autopilot) and outer-loop (guidance). If the guidance controller can be designed as an integrated guidance and control (IGC), the various advantages exist. The integrated guidance and control formulation can compensate for the effect of autopilot lag. An integrated approach also helps avoid the iterative procedure involved in tuning the guidance and autopilot subsystems, if designed separately. Integrated design is also less susceptible to saturation and stability problems. This paper presents an approach to IGC design for the unpowered air vehicle with the only flaperon using a combination of adaptive output feedback inversion and backstepping techniques. Adaptive neural networks are trained online with available measurements to compensate for unmodeled nonlinearities in the design process.
This study is a structural analysis of the major components of the implements for an agricultural tractor. To develop an unpowered high-speed implement of an agricultural tractor, the modeling and analysis of the benchmarking product was calculated using 3D scanning and reverse design technologies. The tractive load was calculated using the powertrain efficiencies and soil-propelling force, which were estimated by analyzing the main frame, disc, frames, and chisel plow for the axial loading condition. The final goal of this research is to establish the design parameters and assembly technology for securing disc harrow structures and durability of life. This information will be used to analyze the new model design for domestic consumption.
지구온난화 현상이 세계적으로 점점 심각해지고 있으며 이에 대한 대책으로 에너지 원천의 다양화, 에너지 절감 기술 등이 필요하다. 본 연구에서는 태양열을 이용한 무동력 냉난방 겸용장치를 실현하기 위하여 태양열 집열기 흡수판의 재질변화, 무동력과 최소의 동력을 사용하였을 때의 특성을 비교하고자 하였다. 그 결과로서 하절기에 태양열 집열장치를 부착한 경우는 부착하지 않은 경우보다 실내온도가 약 $1^{\circ}C$ 낮았으며, 하절기에 냉원저장조가 없는 상태에서 태양열 집열장치에 의한 냉방효과는 적었다. 그러나 동절기에는 실내온도가 약 $3^{\circ}C$ 높았으며 무동력에 의한 난방효과의 가능성이 있었다. 간접적인 측정방법에 의해, Cu 재질의 태양열 집열장치의 성능은 Al 재질과 비교하여 약 2배 높았다.
The article discusses an issue of estimating the airspeed of an autonomous flying vehicle. Airspeed is the difference between ground speed and wind speed. It is desirable to know any two among the three speeds for navigation, guidance and control of an autonomous vehicle. For example, ground speed and position are used to guide a vehicle to a target point and wind speed and airspeed are used to maximize flight performance such as a gliding range. However, the target vehicle has not an airspeed sensor but a ground speed sensor (GPS/INS). So airspeed or wind speed has to be estimated. Here, airspeed is to be estimated. A vehicle's dynamics and its dynamic parameters are used to estimate airspeed with attitude and angular speed measurements. Kalman filter is used for the estimation. There are also two major sources arousing a robust estimation problem; wind speed and altitude. Wind speed and direction depend on weather conditions. Altitude changes as a vehicle glides down to the ground. For one reference altitude, multiple model Kalman filters are pre-designed based on several reference airspeeds. We call this group of filters as a cluster. Filters of a cluster are activated simultaneously and probabilities are calculated for each filter. The probability indicates how much a filter matches with measurements. The final airspeed estimate is calculated by summing all estimates multiplied by probabilities. As a vehicle glides down to the ground, other clusters that have been designed based on other reference altitudes are activated. Some numerical simulations verify that the proposed method is effective to estimate airspeed.
Advanced space transportation systems, such as the National Aerospace Plane or an Orbital Transfer Vehicle, have atmospheric maneuvering capabilities. For such vehicles the use of aeroassisted orbital transfer from a high Earth orbit to a low Earth orbit, with unpowered flight in the atmosphere, has the potential for significant fuel savings compared to exoatmospheric Hohmann transfer. However, to exploit the fuel savings that can be achieved by using the Earths atmosphere to reduce the vehicles energy, a guidance law is required, and it must be able to handle large unpredictable fluctuations in atmospheric density, on the order of ${\pm}$50% relative to the 1962 US Standard Atmosphere. In this paper aeroassisted orbital transfer is considered as a differential game, with Nature controlling the atmosphere density to yield a worst case (min-max fuel required) atmosphere, from which the guaranteed playable set boundary are achieved. Inside the playable set, it is guaranteed that the vehicle achieves the optimal atmospheric exit condition for the minimum fuel consumption regardless of the atmospheric density variations.
As designing PID control on aircraft, we consider a gain scheduling on altitude and velocity. If pitot tube is not installed in the unpowered air vehicle, the control performance is reduced by the difference between ground speed and air speed with a wind considered. In this paper, a simple guidance controller (LOS: Line of Sight) and the wind estimator using Kalman filter are designed. And we minimize the wind effect through the estimator. Finally, we perform the 6-DOF nonlinear simulation with the wind model to verify the performance of the controller with the wind estimator.
본 논문에서는 대기 속도 센서가 없는 항공기에서의 강인 필터 기반의 바람 추정 기법을 제안한다. 바람 속도(wind velocity)는 항공기의 유도 및 제어를 더욱 정밀하게 수행하기 위해 사용되는 정보이다. 일반적으로 바람 속도는, 대기 속도와 지면 속도의 차이를 계산하여 얻을 수 있다. 이때 대기 속도는 피토 튜브와 같은 항공기와 대기의 상대 속도를 측정하는 대기 속도 측정 센서에서 얻을 수 있고, 지면 속도는 항법 시스템으로부터 얻을 수 있다. 그러나 항공기의 구성을 간단하게하기 위하여 대기 속도 측정 센서를 장착하지 않는 경우, 바람 속도를 직접적으로 얻을 수 없기 때문에 필터를 이용한 바람 추정 기법이 필수이다. 이때 난류에 의해 항공기의 공력 계수가 변하게 되는데, 이는 바람 추정 필터의 시스템 모델의 불확실성을 유발하게 되고, 결국 바람 추정 성능이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 공력계수 불확실성에 강인함을 확보하기 위해 $H{\infty}$ 필터를 적용한 바람 추정 기법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 공력계수의 불확실성이 있는 상황에서 성능을 개선하는 것을 확인하였다.
국내 농업인구 감소 대비 식품소비량이 증가함에 따라 농가의 인력을 대체하고 다양한 작업이 가능하며 가격이 저렴한 국내 기계화 기술이 필요하다. 무동력 디스크해로우 작업기는 경운과 배토가 가능한 복합작업기로서 작업기를 구성하는 주요 구성품들은 필드작업에 의해 발생되는 하중에 구조적 강도와 신뢰성이 충분히 확보되어야 한다. 또한, 실제로 필드 작업 시 작업기에 걸리는 하중은 복합하중 형태로 전달되기 때문에 단순한 형태 하중에 비해 하중계측에 어려운 점이 있으므로 하중계측점의 선정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 하중계측점을 선정하기 위하여 복합기의 주요 구성품인 치즐(chisel) 및 디스크해로우암(disk harrow arm)에 대하여 구조해석을 수행하였으며, 3축 방향의 단위하중 응력 계산결과로부터 load reconstruction을 위한 스트레인 게이지 위치를 선정하였다. 또한, 스트레인 게이지의 신호가 하중해석에 적절한 값이 되도록 기존의 형상을 수정하였다.
본 논문에서는 비접촉식 충격-반향 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 손상 탐지에 있어서 비용 효율성을 높이기 위한 다이나믹 마이크로폰의 적용 가능성에 대하여 알아보았다. 박리 손상이 인공적으로 모사된 콘크리트 슬래브 실험체에 대하여 비접촉 충격-반향 실험을 다이나믹 마이크로폰을 이용하여 수행하였으며 저비용 센서 시스템의 손상 탐지 성능을 분석하였다. 실험 결과 다이나믹 마이크로폰으로 의미있는 신호의 측정이 가능하며, 또한 콘크리트의 박리 손상도 고성능 음압 센서만큼 명확하게 검출 가능하다는 것을 알 수 있었다.
This study set three kinds of situation and observed the various states such as carbonization by experimenting damages by fire of electric iron. The results of this study are as follows: The fire did not occurred when the unpowered iron over mattress and cotton shirts was com busted completely by external flame because the temperature of surface of soleplate and mattress did not reach the minimum ignition energy and when the powered electric iron over mattress and cotton shirts was left for an hour with its temperature dial set to high because the temperature of combustibles did not reach the minimum ignition energy. The fire occurred when the electric iron in which the outer box, bi-metal switch, and temperature fuse were removed over mattress and cotton shirts was powered by through heater terminal, and then the electric iron, mattress, and cotton shirts were combusted by the fallen combustibles because the temperature of combustibles reached to the minimum ignition energy with the help of active transfer of heat.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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