• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1203-1211
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• 2009

무인잠수정의 동역학은 추진체의 동력학에 의해 큰 영향을 받는다. 무인잠수정의 호버링 또는 저속 상태의 움직임을 제어하는 것은 자동 도킹 혹은 잠수정의 매니퓰레이터의 제어에 있어서 매우 중요하다. 모터기반의 추진체 동역학은 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있다. 결국, 추진기와 동적 커플링을 이루는 무인잠수정의 운동역학도 매우 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있기 때문에 강인제어기가 무인잠수정의 모션제어에 있어서 효과적이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 추진체에 의해 추진되는 무인잠수정의 저속 또는 호버링 상태를 제어하기 위한 강인제어 기법을 보인다. 또한, 비선형성과 불확실한 매개변수가 결합된 무인잠수정의 상태도 강인제어를 이용하여 동시에 제어한다. 강인제어 방법 중에서 슬라이딩 모드 제어기를 설계하여 추진체와 무인잠수정의 불확실한 변수와 비선형성들을 보상하며 원하는 위치를 유지하는 제어방법을 제안하였다. 모의실험을 통하여 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 선형제어기인 PD제어기 보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.871-877
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• 2015

다양한 기계부품과 센서류가 포함된 수중로봇, 무인 잠수정 등과 같은 심해장비 시스템은 수심에 따른 높은 수압과 온도, 조류 등 심해의 복합적인 극한 환경조건의 영향을 받기 때문에 실제 현장에서 사용되기 전에 제품의 신뢰성을 검증하는 것이 매우 중요하다. 이러한 복합적인 해양환경을 재현하여 제품에 대한 실증적인 시험을 할 수 있는 시험장비의 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구를 통하여 최대수압 2.0MPa, 수온 $5{\sim}60^{\circ}C$, 최대유속 2 m/s의 복합 환경조건의 구현이 가능한 워크인 타입의 수중복합 환경시험장비를 구성하는 주요 구성품의 개발 요구사양 및 설계방안을 제시하고 이를 통해 심해장비 시스템 및 모듈 부품에 대한 제품 신뢰도를 검증할 수 있는 시험장비의 개발 내용을 제시하고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.161-167
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• 2019

본 논문은 트랙기반 중작업용 ROV(Remotely Operated underwater Vehicle)에 적용 가능한 어라운드 뷰 소나 및 굴착깊이 측정 소나의 성능 검증에 대한 내용을 다루고 있다. 현재 국산화 개발 중인 중작업용 ROV에 활용 가능한 어라운드 뷰 소나 및 굴착깊이 측정 소나를 장착하여 수조 및 실해역에서 성능 검증 실험을 수행하였다. 어라운드 뷰 소나의 경우 이미지 소나를 ROV 전후좌우 4방향에 장착하고, 굴착깊이 측정 소나는 멀티 빔 음향측심기(Multi Beam Echo Sounder, MBES) 기술로써 ROV 전방에 장착된다. 본 논문에서 개발한 소나를 장착하고 ROV를 실해역에 진수시켜 소나를 운용한 결과 소나 시스템들은 작업 중 발생하는 침전된 부유물이 발생하거나 탁도가 높은 해역에 영향을 거의 받지 않으며 어라운드 뷰 소나의 경우 ROV 전방 30 m 거리에 있는 암반지형, 자갈, 모래톱 등을 확인할 수 있었다. 그리고 굴착깊이 측정 소나의 경우 ROV가 굴착 작업을 수행 후 굴착 깊이를 측정 가능함을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 어라운드 뷰 소나와 굴착깊이 측정 소나를 활용함으로써 작업효율성을 높일 수 있음을 입증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권4호
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• pp.575-582
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• 2014

In this paper, a simulation model for 7-phase BLDC motor drives for an Autonomous Underwater Vehicles (AUV) is proposed. A 7-phase BLDC motor is designed and the electrical characteristics are analyzed using FEA program and the power electronics drives for the 7-phase BLDC motor are theoretically analyzed and the actual implementation has been accomplished using Matlab Simulink. PI controller is used for verifying the validity of the proposed model and the informative results are described in detail.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권1호
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• pp.75-92
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• 2015

In this paper, optimization of cylindrical shells under external pressure to minimize its weight has been studied. Buckling equations are based on standard of ABS underwater vehicles. Dimension and type of circumferential stiffeners, and its distance from each other are assumed as variables of optimization problem. Considering the extent of these variables, genetic algorithms have been used for optimization. To study the effect of hydrostatic pressure on the shell and its fabrication according to the existing standards, geometrical and construction as well as stress and buckling constraints have been used in optimization algorithm and also penalty functions are applied to eliminate weak model. Finally, the best model which has the minimum weight considering the applied pressure has been presented.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제3권1호
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• pp.38-46
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• 2000

In this paper, robust depth and course controllers of AUV(autonomous underwater vehicles) using LMI-based H$_{\infty}$ servo control are proposed. The $H_{\infty}$ servo problem is modified to an $H_{\infty}$ control problem for the generalized plant that includes a reference input mode, and then a sub-optimal solution that satisfies a given performance criteria is calculated by LMI(Linear Matrix Inequality) approach. The robust depth and course controllers are designed to be satisfied the robust stability about the modeling error generated from the perturbation of the hydrodynamic coefficients and the robust tracking property under sea wave and tide disturbances. The performances of the designed controllers are evaluated by computer simulations, and these simulation results show the applicability of the proposed robust depth and course controller.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.468-474
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• 2011

Underwater radiated noises from marine vehicles are mostly due to the propulsion systems. Recently, the propeller noise problems are becoming crucial issues in terms of habitability of passenger ships. Especially in military area, propeller noise is directly related to the survivability of submarines and warships, and thus propeller noise analysis and reductions are very important. Generally, propeller noise can be classified into non-cavitating noise and cavitating noise which is dominant. In this paper the methodology of propeller noise analysis is announced and new approach to consider scattering effect is proposed. Unsteady blade surface pressure and sheet cavity volume analyzed with potential based panel method are used as noise source.

• 산업기술연구
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• 제19권
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• pp.173-178
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• 1999

In many areas of technology there are machines and systems controllable in up to six degrees of freedom. Helicopters and underwater vehicles, industrial robots are among the first representatives of this category. They need six degrees of freedom in order to move and orient within their workspace. An even broader and more explosively growing area is 3D computer graphics and virtual environment. In this work, functions of 3D input device are described and two types of commercial 3D input device are presented. Then, a preliminary experiment of a low cost 6 axis force/moment sensor is presented that can also be sued as a 3D input device. A low cost force/moment sensor and its application in robot teaching experiment is described. It computes the direction of 3 components of the force and 3 components of the moment applied by human holding the sensor by hand. The concept is shown by an experiment where the tool position and orientation of a robot in 3 dimensional space is controlled by the proposed sensor.

• Ocean Systems Engineering
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• 제3권1호
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• pp.71-77
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• 2013

The effective tracking area of ultra short baseline (USBL) systems strongly relates to the safety of autonomous underwater vehicles (AUVs). This problem has not been studied previously. A method for determining the effective tracking area using acoustic theory is proposed. Ray acoustic equations are used to draw rays which ascertain the effective space. The sonar equation is established in order to discover the available range of the USBL system and the background noise level using sonar characteristics. The available range defines a hemisphere like enclosure. The overlap of the effective space with the hemisphere is the effective area for USBL systems tracking AUVs. Lake and sea trials show the proposed method's validity.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.475-481
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• 2011

Underwater radiated noises from marine vehicles are mostly due to the propulsion systems. Recently, the propeller noise problems are becoming crucial issues in terms of habitability of passenger ships. Especially in military area, propeller noise is directly related to the survivability of submarines and warships, and thus propeller noise analysis and reductions are very important. Generally, propeller noise can be classified into non-cavitating noise and cavitating noise which is dominant. In this paper the methodology of propeller noise analysis is announced and new approach to consider scattering effect is proposed. Unsteady blade surface pressure and sheet cavity volume analyzed with potential based panel method are used as noise source.