• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.58-66
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• 2005

Usual human gait can be modeled as continual impact phenomenon that happens due to the topological change of the kinematic structure of the two feet. The human being adapts his own control algorithm to minimize the ill effect due to the collision with the environment. In order to operate a Humanoid robot like the human being, it is necessary to understand the physics of the impact and to derive an analytical model of the impact. In this paper, specially, we focus on impact analysis of the kicking motion in playing soccer. At the instant of impact, the external impulse exerted on the ball by the foot is an important property. Initially, we introduce the complete external impulse model of the lower-extremity of the human body and analyze the external impulses for several kicking postures of the lower-extremity. Secondly, a trajectory-planning algorithm of a ball, in which the initial velocity and the launch angle of the ball are calculated for a desired trajectory of the ball, will be introduced. The aerodynamic effect such as drag force and lift force is also considered. We carry out numerical simulation and experimentation to verify the effectiveness of the proposed analytical methodology.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1718-1726
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• 2006

본 논문에서는 미지의 공간에서 장애물 검출시 스스로 회피를 계획하고 임무를 수행할 수 있는 자율주행 로봇의 주행 알고리즘을 퍼지제어기를 이용하여 설계하였다 장애물의 위치 와 거 리 인식을 위해 초음파센서를 사용하였으며 좌, 우측 바퀴의 각속도 출력 제어를 위하여 퍼지 제어기를 사용하였다. 퍼지제어기의 퍼지화 방법은 싱글톤 방법, 제어규칙은 각 바퀴 49개, 추론법은 간략화 된 Mamdani의 추론법, 비퍼지화 방법은 간략화된 무게중심 법을 사용하였다. 제안한 회피 알고리즘과 퍼지 제어기의 성능 및 실제 적용 가능성의 평가를 위해 이동로봇의 모델링에 근거 한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 이동로봇이 목적지점에 정확히 도착함과 주행 중 인식한 장애물을 효과적으로 회피함을 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.168-175
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• 2009

본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제60권10호
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• pp.1915-1923
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• 2011

For automated guidance control of a magnetically guided-all wheel steered vehicle, it is necessary to have information about position and orientation of the vehicle, and deviations from the reference path in real time. The magnet reference system considered here consists of three magnetic sensors mounted on the vehicle and magnetic markers, which are non-equidistantly buried in the road. This paper presents an observer to estimate such position and orientation at the center of gravity of the vehicle. This algorithm is based on the simple kinematic model of vehicle and uses the data of wheel velocity, steering angle, and the discrete measurements of marker positions. Since this algorithm requires the exact values of initial states, we have also proposed an algorithm of determining the initial position and orientation from the 16 successive magnet pole data, which are given by the magnetic measurement system(MMS). The proposed algorithm is capable of continuing to estimate for the case that the magnetic sensor fail to measure up to three successive magnets. It is shown through experimental data that the proposed algorithm works well within permissible error range.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.61-66
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• 2002

본 논문에서는 Flexible Manipulator의 제어를 위해 퍼지제어의 제약인 멤버쉽 함수, 퍼지규clr을 유전알고리즘으로 조정, 최적화 하는 새로운 제어기를 설계하였다. 사용된 유전알고리즘은 Steady State Genetic 알고리즘과 Adaptive 유전 알고리즘의 합성이다. 제안한 제어기는 Flexible Manipulator의 끝점 무게 0.8kmg, 최대속도 1m/s의 경우, 퍼지제어에 비해 오차가 90.8% 감소하고 신경회로망을 이용한 퍼지제어에 비하여는 31.8% 감소하였으며 진화전략과 퍼지제어합성에 의한 제어기보다는 오차가 31.3% 감소하는 통 제어성능과 그 유용성이 우수함을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.325-332
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• 2007

본 연구에서는 조이스틱을 이용하여 프로펠러와 타, 선수/선미 쓰러스터를 갖는 선박의 접이안을 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 조이스틱으로부터 전진 방향 및 회전 방향의 속도명령을 받아 전진 방향 및 회전 방향의 속도를 제어하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 비선형 제어 알고리즘을 개발하기 위해 저속 조종수학모형을 사용하였다. 또한, 본 연구에서는 비선형 및 PID 제어기의 성능을 검증하기 위해 선박 접이안 가상 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 프로그램을 구현하였다. HILS 프로그램은 LabWindow/CVI를 이용하여 개발하였으며, 사용자는 선박의 현재 위치와 원하는 궤적을 모니터를 통해 본 후 조이스틱을 이용하여 선박의 전진 방향 및 회전방향 속도를 제어함으로서 선박을 조종한다. 시뮬레이션 결과를 보면 비선형 제어기와 PID 제어기는 개루프 조이스틱 제어기보다 타와 쓰러스터의 입력 크기뿐 아니라 선박의 위치오차 면에서도 우수한 성능을 보였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제7권1호
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• pp.10-19
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• 2002

The non-staggered(collocated) grid approach in which all the solution variables are located at the centers of control volumes is very popular for incompressible flow analyses because of its numerical efficiency on the curvilinear or unstructured grids. Rhie and Chow's paper is the first in using non-staggered grid method for SIMPLE algorithm, where pressure weighted interpolation was used to prevent decoupling of pressure and velocity. But it has been known that this non-staggered grid method has stability problems when pressure fields are nonlinear like in natural convection flows. Also Rhie-Chow scheme generates large numerical diffusion near curved walls. The cause of these unwanted problems is too large pressure damping term compared to the magnitude of face velocity. In this study the magnitude of pressure damping term of Rhie-Chow's method is limited to 1∼10% of face velocity to prevent physically unreasonable solutions. The wall pressure extrapolation which is necessary for cell-centered FVM is another source of numerical errors. Some methods are applied in a unstructured FV solver and analyzed in view of numerical accuracy. Here, two natural convection problems are solved to check the effect of the Rhie-Chow's method on numerical stability. And numerical diffusion from Rhie-Chow's method is studied by solving the inviscid flow around a circular cylinder.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권6호
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• pp.9-19
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• 2002

로봇 제어에서 로봇 핸드가 환경과 접촉하는 상황에서는 위치제어와 힘 제어를 동시에 필요로 한다. 그것을 구현하는 알고리즘 즉, 순응성 제어, 힘 제어, 하이브리드 힘/위치 제어, 임피던스 제어 등의 많은 제어기들이 발표되어 왔으나, 위치/힘 제어가 통합구조로 구성되어 있는 임피던스 제어기가 최근에 많은 연구들을 통하여 가장 효율적인 알고리즘으로 증명되고 있다. 고유 어드미턴스 제어기는 임피던스 제어기가 단순 변형된 것으로 속도 보상기와 힘 보상기로 구성되어 있으며, 로봇 핸드의 속도와 힘제어를 통합 구조로 수행한다. 어드미턴스 제어 방식은 이미 발표된 여러 논문에서 제어구조상의 장점이 확인된 바 있다. 본 논문에서는 고유 어드미턴스 제어기의 게인 파라미터 값을 시스템의 안정성을 확보하면서 결정하는 게인 튜닝 알고리즘을 설계하고, 그것을 실험용으로 제작한 1축 로봇 시스템에 적용하여 임의의 강성을 갖는 환경과의 접촉시에 발생 할 수 있는, 환경의 반작용 힘에 대해서 제어모터가 성공적으로 상호 작용하는 제어성을 실험한다. 또한, 1축 로봇 시스템에 쿨롱 마찰력을 가하여 로봇제어에 방해요소가 되는 외란의 영향에도 불구하고 고유 어드미턴스 제어기가 강인하게 대처함으로서 제어모터가 원하는 위치나 속도로 제어되는 것을 실험결과를 통하여 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1663-1669
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• 2021

본 논문에서는 상호작용을 갖는 다중 리더들과 단일 추종자를 위한 협력 제어 문제를 고려한다. 리더들은 제어 가능하고, 추종자는 모든 리더들과 상호작용을 갖고 상호작용에 의하여 제어된다. 따라서 리더들을 제어함으로써 일치를 달성하는 협력 제어문제를 연구한다. 리더들과 추종자는 각 일차 적분기와 이차 적분기로 모델링되고 상호작용에 비선형성이 존재한다고 가정한다. 리더들은 추종자 사이의 상호작용만을 측정할 수 있고 이웃한 리더들과 측정된 정보를 교환할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 측정된 상호작용에 대한 정보와 속도 일치를 위한 가상의 속도 변수에 대한 정보교환을 이용하여 일치 기반의 협력 제어 알고리즘을 제안한다. 라살레 불변의 법칙을 기반으로 에이전트들의 공통 상태로의 수렴을 해석한다. 마지막으로 이론적 결과들을 검증하기 위하여 수치적 예제를 제공한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.933-940
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• 2022

2차원 영상 센서를 이용하여 조종자의 3차원 손 위치를 인식하고 이를 기반으로 원격으로 6축 로봇팔을 제어하는 시스템을 개발하였다. 시스템은 물체의 영상정보를 인식하는 2차원 영상 센서 모듈, 영상정보를 로봇팔 제어 명령어로 전환하는 알고리즘, 자체 제작한 6축 로봇팔 및 제어 시스템으로 구성된다. 영상 센서는 조종자가 착용한 장갑의 모양과 색을 인지하여 크기 및 위치정보를 출력하게 되며, 본 연구에서는 이러한 위치 및 물체를 둘러싼 크기 정보를 이용하여 로봇 선단의 속도를 제어한다. 연구 방법의 검증은 자체 제작된 6축 로봇으로 실행하였으며, 조종자의 손동작 조종에 의한 실험을 통해 제안한 영상정보 제어 및 로봇 선단 제어 방법이 성공적으로 동작함을 확인하였다.