• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.1504-1508
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• 1996

In this paper, we derive dynamic equation of helicopter and design controller based on variable structure system. It is difficult to control helicopter because it has non-linear coupling between input and output of system and is MIMO system. The design of control law is considered here using variable structure methodology giving the robustness to parameter variations and invariance to some subsets of external disturbance. However we derive dynamic equations of helicopter and design stabilizing variable structure controller. Also, simulation results are given in this paper.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.85.4-85
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• 2002

$\textbullet$ Flying Robot is a kind of UAV as an autonomous hovering platform. $\textbullet$ Control system is high complex, and non-linear Multiple-Input, Multiple-Output (MIMO) system. $\textbullet$ Eexperiment-device capable of measuring roll, yaw and pitch angle with PID controller by PC. $\textbullet$ This paper proves results of simulation through velocity control in condition.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.131-138
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• 2013

농용무인 헬리콥터는 벼농사는 물론 전작, 과수 등 소규모 필지의 정밀방제에 이용되고 있으며 농작업의 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 본 연구의목적은 농용헬리콥터의 비상시퀀스에서 정지비행 중 측풍에 의해서 비상착륙자리를 이탈하지 않고 위치를 유지하는 편류제어 모듈과 알고리즘의 성능을 평가하는데 있다. 편류제어의 목적은 비상착륙과 연동되어있는데, 비상조건에 도달하게 되면 호버링을 하면서 비상대처 알고리즘이 작동하게 된다. 그러나 관성 제어는 등속운동에서 기체의 움직임을 감지하지 못하게 되고 측풍에 의하여 비상지점으로부터 편류를 하게 되어 착륙 목표지점으로부터 멀어질 수 있다. GPS 모듈을 기초로 개발한 편류제어모듈을 시험하였다. 알고리즘 및 실효성을 고려하여 5 m 직경 내에 위치를 벗어나지 않는지에 대한 기준을 적용하였다. 초기에는 2~4m/s의 측풍 교란에 대하여 과민하게 반응하였지만 이후 5 m 직경 내에서 위치를 벗어나지 않고 자세 및 요의 방향을 유지 하였다. 목도의 관찰에서는 전후좌우 흔들림을 인지하기 어려운 정도이지만, 데이터에서 보인 편위는 GPS 수신기의 특성에 기인하는 것으로 판단한다. 이와 같은 편류제어는 비상착륙이나 호버링을 유지하려 할 때 의도하지 않는 편류를 제어하는데 사용될 수 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2015

This paper investigates the longitudinal flight dynamics and stability of flapping-wing micro air vehicles. Periodic external forces and moments due to the flapping motion characterize the dynamics of this system as NLTP (Non Linear Time Periodic). However, the averaging theorem can be applied to an NLTP system to obtain an NLTI (Non Linear Time Invariant) system which allows us to use a standard eigen value analysis to assess the stability of the system with linearization around a reference point. In this paper, we investigate the dynamics and stability of a hawkmoth-scale flapping-wing air vehicle by establishing an LTI (Linear Time Invariant) system model around a hovering condition. Also, a direct time integration of full nonlinear equations of motion of the flapping-wing micro air vehicle is conducted to see how the longitudinal flight dynamics appear in the time domain beyond the reference point, i.e. hovering condition. In the study, the flapping-wing air vehicle exhibited three distinct dynamic modes of motion in the longitudinal plane of motion: two stable subsidence modes and one unstable oscillatory mode. The unstable oscillatory mode is found to be a combination of a pitching velocity state and a forward/backward velocity state.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.759-765
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• 2016

This paper presents the principle, dynamics modeling and control, hardware implementation, and flight test result of a hybrid-type unmanned aerial vehicle (UAV). The proposed UAV was designed to provide both hovering and fixed-wing type aerodynamic flight modes. The UAV's flight mode transition was achieved through the attitude transformation in pitch axis, which avoids a complex rotor tilt mechanism from a structural and control viewpoint. To achieve this, a different navigation coordinate was introduced that avoids the gimbal lock in pitch singularity point. Attitude and guidance control algorithms were developed for the flight control system. For flight test purposes, a quadrotor attached with a tailless fixed-wing structure was manufactured. An onboard flight control computer was designed to realize the navigation and control algorithms and the UAV's performance was verified through the outdoor flight tests.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.527-534
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• 2018

본 논문은 최근에 각광 받고 있는 드론(멀티콥터)과 관련하여 비행체의 비행 성능, 특히 비행 가능 시간에 대한 예측과 실험 데이터를 통한 검증 등을 목표로 하여, 제자리 비행에 대한 연구 결과를 제시 하고 있다. 연구 방법을 드론 시스템을 구성하고 있는 여러 부품들을 기능별로 분류하여 부품 수준에서의 제원과 기능에 대한 정리 및 수학적 수식화를 통하여 단위 부품의 성능을 분석 및 실험 데이터를 확보하고, 이들 단위 부품 데이터의 조합을 통하여 드론 시스템의 제자리비행 성능을 예측하는 연구 결과를 보여 주고 있다. 또한 5kg급 쿼드콥터를 이용하여 제자리 비행에 대한 분석을 통하여 비행시간에 따른 전압 변화를 예측, 검증 하였으며 해당 방법을 통해 제자리 비행시간을 예측하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.37-45
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• 2024

본 논문에서는 쿼드로터형 드론의 제자리 비행 상태에서 제어부에 전달되는 수직 방향 진동을 저감하기 위한 수동적 진동 제어 방법에 따른 설계 방법을 제시하였다. 쿼드로터형 드론의 진동 해석을 위해 유한요소 기반 이산화 모델 및 번지 케이블을 이용한 지상진동시험 모사 모델을 구축하였다. 제자리 비행 상태에서의 하중을 부여하여 동특성 평가 및 공진 회피 설계를 위한 모드 해석을 수행하여 결과를 분석하였으며, 강제진동응답해석을 수행하여 제자리 비행 상태의 운용주파수 범위 내에서의 정상상 태응답을 도출하였다. 또한 감쇠 재료의 유무에 따른 진동 저감 효과를 비교하기 위해 동일한 조건내에서 제어부에 전달되는 진동을 유발할 수 있는 위치에 점성 감쇠 테이프를 적용하여 이에 따른 정상상태응답을 도출하고 감쇠 재료를 적용하였을 경우의 진동 저감 효과 및 부착 위치에 따른 진동 저감 효과를 평가하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.519-521
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• 2022

UAV의 장시간 운용을 위한 다양한 종류의 전력공급 방식과 연료 기술이 등장하고 있다. 현재 시중에 유통되고 있는 50cm 안팎의 회전익 UAV의 경우 주로 재충전이 가능한 2차 전지가 주로 탑재되고 있으며, 완충 시 정지비행(hovering) 기준 보통 30분 내외의 비행시간을 갖는다. 배터리의 용량과 무게는 UAV의 운영시간과 밀접한 관계가 있고 결국 응용의 다양성에 영향을 준다. 운영시간의 다변화를 위한 방안으로 무선충전기술을 UAV에 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 방식에 따라 원거리(decoupled) 충전과 근거리(coupled) 충전 방식으로 나뉜다. 본 연구에서는 근거리 충전 방식 중 하나인 자기유도기(무선충전기)를 활용할 때, 충전시스템에 정밀하게 안착(착륙)하여 UAV가 효과적으로 재충전될 수 있도록 QR 코드를 적용하고 이를 인식하고 3D 위치 측위를 통한 UAV의 위치보정 방안을 제안한다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.9-17
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• 2005

복합재 무힌지 로터시스템의 구조 감쇠 증대와 공탄성 안정성 향상에 대한 연구를 수행하였다. 무힌지 로터시스템의 구조 감쇠 증대를 위해 플렉셔에 구속 감쇠 처리 기법을 적용하였다. 점탄성 층과 구속 층이 부착된 플렉셔 구조물에 대한 모드해석은 MSC/NASTRAN을 이용하였고, 실험을 통해 구속 감쇠의 효과를 검증하였다. 구속 감쇠 처리된 복합재 플렉셔를 무힌지 로터시스템에 적용하여 제자리 비행 조건에서의 시험을 통해 in-plane 감쇠 증대를 고찰하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.108-111
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• 2004

Structural dynamic characteristics and aeroelastic stability of a small-scale bearingless rotor system have been investigated. A flexbeam is one of the most important component of bearingless hub system. It must have sufficient torsional flexibility as well as baseline stiffness in order to produce feathering motion. In the present paper, a cross-shaped composite flexbeam has been proposed for a guarantee of torsional flexibility and flapwise and lagwise bending stiffness. One dimensional elastic beam model was used for the construction of a structural model. Equivalent isotropic sectional stiffness was used in the blade model, and the flexbeam was regarded as anisotropic; which has ten independent stiffness quantities. CAMRAD II has been used for the analysis of structural dynamic characteristics of the bearingless rotor system. Rotational natural frequencies and aeroelastic stability at hovering have been investigated. Analysis result shows that the cross-shaped flexbeam has the rotational natural frequency tuning capacity.