• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.195-201
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• 2020

본 논문에서는 쿼드콥터형 드론 시스템을 구현하고, PID 제어기에서 안정화 시간을 최소화할 수 있는 이득 계수를 구하기 위한 경험적 방법을 제안하였다. 드론 자세 안정화 제어 시스템은 가속도 센서와 자이로 센서의 자세 정보를 마호니 필터를 통해 보정한 후 PID 제어기를 통해 4개의 모터를 구동한다. 제안된 방법은 기존의 지글러-니콜스 방법을 통해 1차적으로 이득 계수를 구한 후에 각각의 이득 계수를 경험적 방법으로 다시 최적화하는 단계를 거쳐서 결정한다. 최종적으로 구해진 이득 계수를 구현된 시스템에 적용하여 롤 방향으로 20도 회전하는 실험을 수행한 결과 기존의 지글러-니콜스 방법에 비해 최대 오버슈트는 44.3도에서 29.8도로 감소하면서도 안정화시간이 2.6초에서 1.7초로 개선됨을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 방식은 최적의 이득 계수를 구하기 위한 시행착오를 줄이면서도 드론과 같이 모터 잡음이 심한 환경에서도 잘 동작함을 실험을 통해 증명하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권1호
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• pp.86-94
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• 2016

In this paper, position control of focal plane compensation device using piezoelectric actuator is conducted. The forcal plane compensation device installed on earth observation satellite camera compensates micro-vibration from reaction wheels. In this study, four experimental models of the open-loop compensation device are derived using MATLAB system identification toolbox in the input range of 0~50Hz. Subsequently, the PID controller for each model is designed and the performance test of each controller is conducted through MATLAB/Simulink. According to frequency response analysis of the closed-loop compensation device system, the PID controller designed for 38~50Hz input range has enough tracking performance for the whole 0~50Hz input range. The maximum output error is about $1{\mu}m$ for the input range. The simulation results has been verified by the experimental method.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제3권1호
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• pp.36-41
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• 2009

Quad-rotor is one kind of a rotorcraft in Unmanned Aerial Vehicle (UAV), which consists of four rotors in total and fixed-pitch blades located at the four corners. This vehicle is emerging as popular platform for UAV research due to the simplicity of its construction, the ability of hovering and the vertical take-off and landing (VTOL) capability, etc. Because of those specific capabilities, this vehicle can be applied to many fields: search and rescue, mobile sensor networks, fire observation, etc. However a quad-rotor is much affected by the disturbance due to the characteristics of structure. So this vehicle needs attitude control for stabilizing. In this paper, we design the control law for automatic stabilization. The PID controller is used to control a brushless DC motor. And an accelerometer is used to measure the roll and pitch angles of a quad-rotor.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.735-738
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• 2008

A 6 D.O.F Stewart platform type parallel robot has been developed as a simulator to test the surveillance robot stabilization control. Since the surveillance robot is installed on the unmanned ground vehicle (UGV), it is required to have a stabilization control system to compensate the disturbance from the UGV. PID control scheme has been applied to the parallel robot to generate controlled motion following the input motion.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.376-382
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• 2014

본 논문은 4개의 BLDC 모터를 이용한 쿼드콥터 무인비행체의 센서 신호 성능 개선을 위해 진동에 강인한 센서융합 방식을 제안하고 이를 기반으로 하여 자세제어를 위한 개선된 PID 제어 기법을 제안한다. 쿼드콥터의 자세추정을 위해 사용하는 가속도 센서와 자이로 센서 각각의 특성에서 나타나는 단점을 상호 보완하고 모터에서 발생하는 진동의 영향을 최소화하도록 상보필터를 적용하여 두 센서를 융합하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 센서 융합 방식은 쿼드콥터의 방진을 위해 일반적으로 사용되는 이동평균 필터나 저역통과 필터에 비해 진동에 더욱 강인하고 지연이 적은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 쿼드콥터의 자세 제어를 위해 일반적으로 사용되는 PID 제어 중 D 제어 성분을 추정된 각도의 변화량을 이용하는 대신 자이로 센서를 사용하는 쿼드콥터의 특성에 맞게 자이로 센서 출력을 사용하는 방식을 제안하여 사용함으로써 자세 제어 오차를 줄일 수 있고 자세 제어의 안정화가 보다 용이하게 이루어질 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.1-8
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• 2016

본 논문에서는 기존의 관성안정화 플랫폼에서 보편적으로 사용됐던 PID 제어에 외란관측기를 적용하는 알고리즘 제안한다. 외란관측기 알고리즘을 적용하기 위하여 직접구동 모터로 구동되는 안정화 플랫폼 축의 관성모멘트와 축 마찰 특성을 실험적으로 구하고, 시뮬레이션과 실험결과를 비교하여 정확도를 검증하였다. 또한 차수와 상대차수가 다른 여러 가지 Q-filter 적용실험을 통하여 필터 특성에 따른 시스템의 안정성을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 6 자유도 시뮬레이터를 이용하여 차량 모션 인가실험을 통해 이중 PID 제어 루프의 결과와 비교/검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권8호
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• pp.32-39
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• 2001

This paper presents the synchronous vibration control of a rotor system using an Active Air Bearing(AAB). In order to suppress the synchronous vibration, it is necessary to actively control the air film pressure or the air film thickness. In this study, active pads are used to control the air film thickness. Active pads are supported by the pivots containing piezoelectric actuators and their radial positions can be actively controlled by applying voltage to the actuators. Disturbances and various kinds of external force can cause the shaft vibration as well as the change of the air film thickness. The dynamic behaviors of a rotary system supported by two tilting-pad gas bearings and its active stabilization using the tilting-pads as actuators are investigated numerically. The PID controller is applied to the tilting-pad gas bearing system with three pads, two of which contain piezoelectric actuators. To test the vapidity of the theoretical method, the performance of this control method is evaluated through experiments. The experimental results show the effectiveness of the control system for suppressing the unbalanced response of the rigid modes.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.164-165
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• 2011

본 논문에서는 전력계통의 동요시 넓은 범위의 안정영역을 확보하고 발전기의 댐핑을 향상시킬 수 있는 새로운 조속기 제어기를 제안한다. 전력계통의 안정도는 대부분 고장기간 동안 발전기에 축적된 잉여 운동에너지에 크게 영향을 받기 때문에 이러한 잉여에너지에 대한 효과적인 제어는 조속기를 통해 이루어 질 수 있으며, 전력계통 안정도를 향상시킬 수 있는 가장 직접적인 방법이다. 제안된 Output Feedback 제어기는 모든 주파수 조절상수(R)에 대해 넓은 범위의 안정성을 보장하고, 미분기를 대신할 수 있도록 발전기 동요방정식을 적용한다.

• 한국안전학회지
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• 제9권4호
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• pp.49-57
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• 1994

In this paper, a speed controller using a controller is implemented and applied to a DC motor for FA ( Factory Automation ). The objective of this paper treats the analytical and experimental studies on the improvement of control circuit and control method using a SCR-LEONARD circuit for the speed control of DC motor. This system is concerned with stabilization of single input or single output systems, so the plant (SCR-LEONARD+DC motor) is simplified to the first order system. The parameters for the PID controller are obtained by the transient-response tunning method, and this control scheme has a backward-shift operator. The control algorithms (Chopper＋transient response tunning) is used to check the performance of PID Controller through Computer simulations and experiments. The good experiment results show that the direct control of the DC motor applied to industrial field such oi factory automation.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.107-108
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• 2006

This paper presents the design of a night vision system for vessels. Both a hardware system and software modules for stabilization control are developed. In order to stabilize each control axis, the two-degree of freedom(TDF) PID controller is designed and its parameters are tuned using a real-coded genetic algorithm(RCGA). Simulation demonstrates the effectiveness of the proposed system.