• 제목/요약/키워드: loop space

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신경회로망을 이용한 재형상 비행제어법칙 설계 (Design of Reconfigurable Flight Control Law Using Neural Networks)

  • 김부민;김병수;김응태;박무혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.35-44
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    • 2006
  • 항공기 비행 시, 조종면에 고장이 발생하였을 때 이를 검출하여 제어기를 수정하거나 다른 제어기로 전환하는 방식을 주로 사용한다. 본 논문은 작동기에 고장 발생시 임의의 고장검출 알고리듬을 사용하여 고장을 검출하여, 제어기를 수정/전환하는 방식을 사용하지 않고, 신경회로망과 PCH(Pseudo-Control Hedging) 기법을 이용하여, 발생된 고장정도에 따라 제어기 스스로 판단하여 대체 조종면으로 보상해 주는 재형상 비행제어법칙을 제시한다. 제어시스템은 DMI(Dynamic Model Inversion) 기법을 적용한 내부루프(SCAS : Stability Command Augmentation System)와 Coordinate Turn을 위한 Y축 가속도 피드백 외부루프로 구성한다. 특히 고장 보상을 위해 작동기 포화를 방지하는 PCH 기법을 이중으로 적용하였다. 끝으로 몇 가지 고장상황에 따른 시뮬레이션을 통해 그 가능성을 검증하였다.

고정익 항공기의 자율 곡예비행 (Autonomous Aerobatic Flight for Fixed Wing Aircraft)

  • 박상혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1217-1224
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    • 2009
  • 고정익 항공기가 3차원의 복잡한 경로를 추종하기 위해 필요한 비교적 간단하며 효과적인 유도 제어 방법을 제시한다. 소개되는 방법은 비선형 경로 추종 유도 기법을 외부 루프로 사용한다. 외부 루프는 원하는 경로와 함께 항공기의 현재 위치와 속도를 바탕으로 비행 경로를 변화하기 위한 가속도 명령을 생성한다. 가속도 명령은 중력과 벡터적으로 결합되어 Specific Force Acceleration을 만든다. 이렇게 생성된 Specific Force Acceleration은 내부 루프를 위한 명령으로 쓰이는데, 이는 항공기가 가속도 자체보다는 Specific Force Acceleration을 더 직접적으로 제어할 수 있기 때문이다. 나아가 배면 비행이나 Slow Roll, Knife-Edge 등과 같은 옆미끄럼짐 기동을 하기 위해 필요한 롤 자세 제어 기법도 제시한다. 마지막으로 표준이 되는 여러 가지 곡예비행 경로들에 대한 시뮬레이션을 수행함으로써 제시된 기법의 성능을 검증한다.

유연모드를 가진 인공위성의 자세제어를 위한 동역학 모델링 및 반작용휠 제어기 설계 (DYNAMIC MODELING AND REACTION WHEEL CONTROLLER DESIGN FOR FLEXIBLE SATELLITE AOCS)

  • 우병삼;채장수
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.386-394
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유연모드를 고려한 위성체 모델링 방법들을 소개하고, 이에 따라 3축 안정화 위성의 유연모드를 모델링하였다. 이 모델을 강체에 대해 설계되었던 반작용휠을 이용한 자세제어루프에 적용하였다. 본 연구에서는 유한요소모델이 완성되기 전 단계에서 집합모드모델 중 전역모드모델을 이용하는 것을 제안하였고, 이를 유한요소법을 이용하여 계산된 모델과 제어기 필터 설계의 관점에서 비교하였다. 새로운 유연모드가 적용됨에 따라 제어기 요구조건을 만족시키기 위한 필터가 필요하여 반작용휠의 모터제어기 루프와 축제어기 루프에 각각 1차 필터를 설계하여 추가하였다. 제어루프 설계 및 시뮬레이션을 위해 MATLAB/Simulink를 사용하였다.

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정지궤도위성 실시간 동역학 시뮬레이터 개발 및 연동시험을 통한 검증 (Development of VDS for Geosynchronous Satellite and Verification using PILS & HILS)

  • 박영웅;구자춘;최재동;구철회;박봉규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • 본 논문에서 VDS(동역학 시뮬레이터)와 ACS(자세제어 시뮬레이터)를 개발하고 VDS를 ACS와 연동한 PILS를 통해 검증하였다. VDS는 정지궤도위성의 자세제어계 하드웨어 특성을 고려한 모델링 및 모듈화로 구성하였다. ACS는 센서 데이터로부터 자세결정을 수행한 후 구동기에 적절한 명령을 생성하는 역할을 한다. 또한, VDS와 PCDU(전력제어분배장치) 하드웨어와의 데이터 송수신을 위해 데이터획득보드를 장착하였다. VDS와 PCDU와의 HILS 연동시험을 통해서도 VDS의 성능검증을 수행하였다.

발사체 상단 자세제어 시스템의 추력기 고장 검출 (Thruster Fault Detection of the Launch Vehicle Upper Stage Attitude Control System)

  • 이수진;권혁훈;황태원;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.72-79
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    • 2004
  • 발사체 상단에 대한 추력기 고장 진단 방법을 개발하였다. 고장 발생시 발사체를 보호하기 위해 고장을 검출 및 진단하고 발사체 제어기를 재구성하는 것이 필요하다. RCS를 사용하는 발사체 상단의 추력기 고장을 검출하기 위해 해석적 방법이 적용되었다. 추력기 고장 형태(가스 누출, 노즐 잠김)에 상관없이 시스템에 적용할 수 있는 고장 검출 구조가 제안되었다. PILS를 이용하여 얻은 결과로부터 발사체 상단에 대해 제시한 고장 진단 방법이 타당함을 보였다.

Algorithmic GPGPU Memory Optimization

  • Jang, Byunghyun;Choi, Minsu;Kim, Kyung Ki
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권4호
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    • pp.391-406
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    • 2014
  • The performance of General-Purpose computation on Graphics Processing Units (GPGPU) is heavily dependent on the memory access behavior. This sensitivity is due to a combination of the underlying Massively Parallel Processing (MPP) execution model present on GPUs and the lack of architectural support to handle irregular memory access patterns. Application performance can be significantly improved by applying memory-access-pattern-aware optimizations that can exploit knowledge of the characteristics of each access pattern. In this paper, we present an algorithmic methodology to semi-automatically find the best mapping of memory accesses present in serial loop nest to underlying data-parallel architectures based on a comprehensive static memory access pattern analysis. To that end we present a simple, yet powerful, mathematical model that captures all memory access pattern information present in serial data-parallel loop nests. We then show how this model is used in practice to select the most appropriate memory space for data and to search for an appropriate thread mapping and work group size from a large design space. To evaluate the effectiveness of our methodology, we report on execution speedup using selected benchmark kernels that cover a wide range of memory access patterns commonly found in GPGPU workloads. Our experimental results are reported using the industry standard heterogeneous programming language, OpenCL, targeting the NVIDIA GT200 architecture.

An Adaptive UPFC Based S tabilizer forDamping of Low Frequency Oscillation

  • Banaei, M.R.;Hashemi, A.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.197-208
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    • 2010
  • Unified power flow controller (UPFC) is the most reliable device in the FACTS concept. It has the ability to adjust all three control parameters effective in power flow and voltage stability. In this paper, a linearized model of a power system installed with a UPFC has been presented. UPFC has four control loops that by adding an extra signal to one of them, increases dynamic stability and load angle oscillations are damped. In this paper, after open loop eigenvalue (electro mechanical mode) calculations, state-space equations have been used to design damping controller and it has been considered to influence active and reactive power flow durations as the input of damping controller, in addition to the common speed duration of synchronous generators as input damper signal. To increase stability, further Lead-Lag and LQR controllers, a novel on-line adaptive controller has been used analytically to identify power system parameters. Closed-loop calculations of the electro mechanical mode verify the improvement of system pole placement after controller designing. Suitable operation of adaptive controller to decrease rotor speed oscillations against input mechanical torque disturbances is confirmed by the simulation results.

모델예측제어 기법을 이용한 제지공정에서의 지종교체 제어 (Control of Grade Change Operations in Paper Plants Using Model Predictive Control Method)

  • 김도훈;여영구;박시한;강홍
    • 펄프종이기술
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    • 제35권4호
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    • pp.48-56
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    • 2003
  • In this work an integrated model for paper plants combining wet-end and dry section is developed and a model predictive control scheme based on the plant model is proposed. Closed-loop process identification method is employed to produce a state-space model. Thick stock, filler flow, machine speed and steam pressure are selected as input variables and basis weight, ash content and moisture content are considered as output variables. The desired output trajectory is constructed in the form of 1st-order dynamics. Results of simulations for control of grade change operations are compared with plant operation data collected during the grade change operations under the same conditions as in simulations. From the comparison, we can see that the proposed model predictive control scheme reduces the grade change time and achieves stable steady-state.

틸트로터 무인기 편대비행 시뮬레이션 연구 (Simulation Study on Formation Flight of Tiltrotor UAVs)

  • 박범진;강영신;조암;유창선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권12호
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    • pp.1012-1020
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    • 2018
  • 한국항공우주연구원에서 개발된 틸트로터 무인기의 임무비행 능력을 높이기 위하여, 무인기의 자율화 기술 5단계 수준의 편대비행에 대한 연구가 수행되었다. 편대비행은 선행기와 추종기로 구성된 중앙 집중형 방식이 적용되었다. 편대비행 제어기는 3대의 추종기를 이용한 수치 시뮬레이션과 1대의 추종기를 이용한 하드웨어 기반 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 본 논문에서는 제어기 설계 방법, 하드웨어 기반 시뮬레이션 시험, 그리고 시뮬레이션을 통한 성능 검증에 대해서 기술하였다.

A virtual shaker testing experience: Modeling, computational methodology and preliminary results

  • Nali, Pietro;Bettacchioli, Alain;Landi, Guglielmo;Gnoffo, Marco
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제5권2호
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    • pp.251-258
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    • 2018
  • This work illustrates the progress of a TAS activity at exploring the challenges and the benefits of the Virtual Shaker Testing (VST) approach. The definition and the validation of new computational methodologies with respect to the state of the art were encouraged throughout this activity. The shaker Finite Element (FE) model in lateral configuration was built for the purpose and it was merged with the SpaceCraft (S/C) FE model, together with the S/C-Shaker adapter. FE matrices were reduced through the Craig-Bampton method. The VST transient analysis was performed in MATLAB(R) numerical computing environment. The closed-loop vibration control is accounted for and the solution is obtained through the fourth-order Runge Kutta method. The use of pre-existing built-in functions was limited by authors with the aim of tracing the impact of all the problems' parameters in the solution. Assumptions and limitations of the proposed methodology are detailed throughout this paper. Some preliminary results pertaining to the current progress of the activity are thus illustrated before the conclusions.