• 제목/요약/키워드: gimbal

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2축 김발을 사용한 영상 추적 시스템의 추적 루프 설계 (Track Loop Design of Image Tracking System using a Two Axis Gimbal)

  • 강호균;백경훈;진상훈;김성운;여보연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.468-469
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    • 2008
  • 항공기, 차량, 고속의 비행체 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위한 영상 추적 시스템은 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 안정화 루프를 포함하는 구조로 되어 있다. 2축 김발을 사용하는 영상 추적 시스템의 추적루프는 크게 영상 추적기, 추적 제어기, 안정화 루프 등으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 영상 추적 시스템의 추적 제어기를 설계하여 성능을 분석하고, 또한 설계된 제어기를 적용하여 영상 추적기의 시간지연에 의한 추적 루프 특성을 분석하였다. 마지막으로 설계된 추적 제어기를 영상 추적 시스템 시뮬레이터에 적용하여 고기동 고속의 비행체 환경에서 추적 루프 성능을 분석하였다.

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항공기 탑재용 카메라 위치출력오차 측정방안 연구 (A Study of Test Method for Position Reporting Accuracy of Airborne Camera)

  • 송대범;윤용은
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.646-652
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    • 2013
  • PRA(Position Reporting Accuracy) for EO/IR(Electro-Optic/Infrared) airborne camera is an important factor in geo-pointing accuracy. Generally, rate table is used to measure PRA of gimbal actuated camera like EO/IR. However, it is not always possible to fix an EUT(Equipment for Under Test) to rate table due to capacity limit of the table on the size and weight of the object(EUT). Our EO/IR is too big and heavy to emplace on it. Therefore, we propose a new verification method of PRA for airborne camera and assess the validity of our proposition. In this method we use collimator, angle measuring instrument, 6 dof motion simulator, optical surface plate, leveling laser, inclinometer and poster(for alignment).

Robust Controller Design for a Stabilized Head Mirror

  • Keh, Joong-Eup;Lee, Man-Hyung
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제3권4호
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    • pp.78-86
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    • 2002
  • In this paper, LMI (Linear Matrix Inequality) based on H$\_$$\infty$/ controller for a lire of sight (LOS) stabilization system. It shows that the proposed controller has more excellent stabilization performance than that of the conventional PI-Lead controller. An H$\_$$\infty$/ control has been also applied to the system for reducing modeling errors and the settling time of the system. The LMI-based H$\_$$\infty$/ controller design is more practical in view of reducing a run-time than Riccati-based H$\_$$\infty$/ controller. This H$\_$$\infty$/ controller is available not only to decrease the gain in PI-Lead control, but also to compensate the identifications for the various uncertain parameters. Therefore, this paper, shows that the proposed LMI-based H$\_$$\infty$/ controller had good disturbance attenuation and reference input tracking performance compared with the control performance of the conventional controller under any real disturbances.

2축 김발 시스템의 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기 설계 (Digital Anti-windup PI Controller Design for a Two Axis Gimbal System)

  • 강호균;김치열;김성운;여보연;이호평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1824-1825
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    • 2006
  • 항공기, 차량, 유도탄 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서는 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 속도 루프를 포함하는 서보 구조가 필요하다. 본 논문에서는 내부의 속도 루프인 안정화 루프에 큰 입력 전압이 인가되었을 때 구동기(Actuator) 포화 현상에 의해서 공간 안정화 루프 성능이 나빠지지 않게 와인드업 방지(Anti-windup) 기능을 가진 디지털 비례적분(Proportional Integral, PI) 제어기를 설계한다. 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기는 일반적으로 SISO 시스템 설계를 위한 방법으로 와인드업 방지 기능을 가진 R, S, T 다항식으로 표현되는 입출력 형태의 제어기를 이용하여 설계하였다. 설계된 제어기는 모델링에 의한 시뮬레이션 결과와 실험결과를 통해 성능을 분석하였다.

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감성 워시아웃 필터를 적용한 Gimbal형 롤러코스터 게임용 모션 시뮬레이터 개발 (Development of a Roller-Coaster Motion Simulator Based on Human-Ergonomics Type Washout Filter)

  • 오중석;안재준;윤석준;신영기;남양희
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.109-114
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    • 2002
  • 현재 게임시장에서는 사용자가 직접 게임을 체험하는 체감형 게임기가 활발히 개발되고 있다. 대다수의 제품들은 운동을 재현하기 위하여 6개의 축으로 이루어진 Stewart 형의 모션 플랫폼을 사용하고 있다. 본 연구개발에서 시도되고 있는 게임기는 모션이 가미된 콘솔형 아케이드 시뮬레이션 게임기에 해당되는데, 인간의 감성인자중 운동감성에 바탕을 둔 운동 재현을 고려하여 워시아웃(Washout) 알고리즘을 적용하였고, 일반적으로 6개의 축으로 구현하는 운동 자유도를 짐발(Gimbal)형으로 재현하고자 하였다. 또한 실시간 스케줄러와 H/W 입출력 및 통신 드라이버에 대한 개발을 수행하였으며, 게임용 실시간 시뮬레이션에 적합한 정확도와 실시간성을 유지하도록 롤러코스터 상에서 이루어지는 차량운동이 모델링 되었다. 특히, 연구사례를 찾기 어려운 짐발형 운동판에 대한 워시아웃 필터를 시뮬레이터 탑승자의 감성공학적 특성을 반영할 수 있도록 설계하였다.

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더블김벌 모멘텀휠을 이용한 롤/요 제어기 설계 (Roll/yaw controller design using double gimbaled momentum wheel)

  • 박영웅;방효충
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1099-1102
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    • 1996
  • In this paper, roll/yaw attitude control of spacecraft using a double gimbaled wheel is discussed with two feedback controllers designed. One is a PD controller with no phase difference between roll and yaw control input. The other is a PD controller with a phase lag compensator about the yaw control input. The phase lag compensator is designed as a first order system and a lag parameter is designed for the yaw angle control. There are two case simulations for each controller ; constant disturbance torques and initial errors of nutation at motion. We obtain the results through simulations that steady-state error and rising time of yaw angle are determined by the compensator. Simulation parameters used in this study are the values of KOREASAT F1.

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Recognition of Basic Motions for Snowboarding using AHRS

  • Kwon, Ki-Hyeon;Lee, Hyung-Bong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-89
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    • 2016
  • Internet of Things (IoT) is widely used for biomechanics in sports activities and AHRS(Attitude and Heading Reference System) is a more cost effective solution than conventional high-grade IMUs (Inertial Measurement Units) that only integrate gyroscopes. In this paper, we attach the AHRS to the snowboard to measure the motion data like Air To Fakie, Caballerial and Free Style. In order to reduce the measurement error, we have adopted the sensors equipped with Kalman filtering and also used Euler angle to quaternion conversion to reduce the Gimbal-lock effect. We have tested and evaluated the accuracy and execution time of the pattern recognition algorithms like PCA, ICA, LDA, SVM to show the recognition possibility of it on the basic motions of Snowboarding from the 9-axis trajectory information which is gathered from AHRS sensor. With the result, PCA, ICA have low accuracy, but SVM have good accuracy to use for recognition of basic motions of Snowboarding.

Compensation for the Body-Coupling in the 2-Gimballed Seeker Homing Loop on BTT Missile

  • Sangkeun Jeong;Kim, Eulgon;Chanho Song;Hangju Cho
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.156.1-156
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    • 2001
  • It is observed that if the 2-gimballed seeker is stabilized using rate gyros mounted along its primary axis, line of sight change measured in the seeker is induced by the rolling due to the bank-to-turn(BTT) steering as well as the actual change. This body-coupling within BTT homing includes the spurious target maneuver effect and the coupling loop due to the rate gyro misalignment. In this paper we formulates the linear BTT homing loop model with a 2-gimballed seeker including those body-coupling effects. With the model, we analyze the effects of the couplings, and show that the roll rate coupling to the rate gyro for the stabilztion of gimbal could seriously deteriorate the homing loop stability. And we propose a direct linear compensator for the coupling to recover the stability.

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Stabilization Loop Design Method on Dynamic Platform

  • Kwon, Young-Shin;Kim, Doh-Hyun;Kim, Lee-Han;Hwang, Hong-Yeon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.156.5-156
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    • 2001
  • Stabilized tracking platform in a missile consisting of a flat planar antenna, pitch/yaw gimbals, gear trains, and current controlled DC drive motors for pitch and yaw gimbal must have a capability to track a target as an inertial sensor in the presence of missile body motion such as maneuvering and vibration. Because of this reason, tracking a target from dynamic platform requires a servo architecture that includes a outer tracking loop(position loop) and inner rate loop that stabilizes the line of sight(LOS). This paper presents a gimbaled platform model including nonlinear phenomena due to viscous and Coulomb friction based on experimental data and torque equilibrium equation, the design concept for the inner tacholoop having P controller structure ...

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유도제어시스템을 포함한 과학위성 M-3H-3의 궤도해석 (Launch trajectory analysis of a scientific satellite M-3H-3 including guidance and control system)

  • 최재원;이장규;이승현
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.59-64
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    • 1989
  • In this paper, the launch trajectory of the Japan scientific satellite M-3H-3 from launch to orbit injection is investigated. For the terminal conditions at a guidance target point, a guidance and control system is used. An open-loop and a closed-loop guidance schemes are used simultaneously. For the closed-loop guidance scheme, the velocity polynomial algorithm represented by the velocity difference between the target point and present velocity is used. A PD control system is used for activating gimbal type engines. The simulation result shows that all the terminal position and velocity conditions are satisfied and the trajectory for the M-3H-3 scientific satellite is reasonable.

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