• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.49-56
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• 2022

S-STEP 은 관심 지역의 시한성 긴급 표적 및 군사적 이상 징후를 감시하기 위한 초소형 SAR 위성 임무로, 고도 510 km의 저궤도에 32 대의 위성군을 배치하여 관심 지역에 대해 평균 재방문 주기를 30 분 이하로 달성한다. S-STEP의 임무 운용 모드는 표준 모드, 관측 모드, 통신 모드, 궤도유지 모드 등으로 구분되며, 이에 따라 자세 기동 모드 역시 초기 각속도 안정화, 태양 지향, 목표지점 및 지상국 지향, 추력 방향 유지 등으로 세분화된다. 이 연구에서는 S-STEP 임무 운용 시나리오의 예비 설계 결과와 위성체의 특성을 바탕으로 초기 각속도 안정화 및 태양 지향 모드와 관측 궤도 운용 모드에서의 자세 성능을 분석하였다. 분석 결과, 할당된 시간 이내에 필요한 자세 제어를 완료하여 각 모드에서 요구되는 자세 제어 정확도를 달성함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.65-73
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• 2006

위성이 발사체로부터 분리될 때 초기 각속도가 발생한다. B-dot 로직은 일반적으로 위성의 초기각속도 제어에 사용되나, 상대적으로 제어시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 피치 바이어스 모멘텀 방식을 사용하는 초소형 위성에 적용 가능한 디텀블링(detumbling) 방식을 새롭게 제안하였다. 제안된 디텀블링 방식은 제어시간이 약 20분 이내로 기존의 방식에 비해 상당한 시간을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안한 디텀블링 방식을 사용할 경우 기존의 모멘텀 휠 초기구동 방식을 사용할 수 없다. 따라서 휠의 속도를 안정적으로 공칭 속도까지 증가시키는 방식을 제안하고 시뮬레이션을 통해 비교, 검증하였다. 시뮬레이션 결과 기존의 방식과 비교했을 때 제어시간을 단축할 수 있었으며 휠의 공칭 속도와 3축 안정화를 이룰 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권6호
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• pp.9-13
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• 2009

반작용과 자이로를 사용하는 저궤도 위성체의 3축 제어에서 반작용휠은 휠 속도나 운동량으로 제어토크를 만들고 자이로는 자세각과 자세각속도를 측정한다. 본 논문에서 저궤도 위성체의 다이나믹 모델링은 기본적인 본체만을 고려한 강체에 태양전지판 등을 고려한 연성체의 회전운동방정식과 반작용휠로 구성된다. 강인제어기$(H_\infty)$는 외란에 의한 모델이 가변될 수 있는 강체 및 연성체를 포함한 플랜트를 안정화시키기 위해 적용하였으며, 기존 저궤도 위성체를 안정화시키기 위해 사용된 PI 제어기와 성능을 비교하여 자세제어에 필요한 위상제어의 우수성을 보여주는데 있다.

• 수산해양기술연구
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• 제41권1호
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• pp.70-77
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• 2005

연근해 어선에서 사용되는 저가이면서 고정도의 GPS 컴퍼스는 위성 신호의 차단 및 선박이 고속 선회시 선수방위의 산출이 불안정해지는 문제점을 지니고 있어 전자자기 컴퍼스를 이용하여 안정된 선수방위 검출이 가능하도록 고안한 하이브리드 GPS-전자자기 컴퍼스를 시작(試作)하여, 그 성능을 평가하고 고찰한 결과는 다음과 같다. 스텝모터를 이용한 선회각속도별 실험에서 GPS 컴퍼스는 선회각속도 25^{\circ}$/sec 이하에서는 1회/sec 씩 0.1^{\circ}$ 단위로 안정된 선수방위를 검출하였으나, 그 이상의 선회각속도에서는 선수방위를 검출하지 못하였다. 한편, 전자자기 컴퍼스는 선회각속도에 상관없이 항상 선수방위를 나타내었으나, 컴퍼스 오차를 내포하고 있어 GPS 컴퍼스에 비해 정밀도는 낮음을 알 수 있었다. 고정점과 차량으로 이동 중에 하이브리드 GPS-전자자기 컴퍼스의 선수방위 정보를 출력한 결과, GPS 컴퍼스가 정상적으로 작동한 경우에는 GPS 컴퍼스의 선수방위 정보가 출력되고, 그렇지 못할 경우에는 선수방위 정보가 출력되고, 그렇지 못할 경우에는 전자자기 컴퍼스의 선수방위에 컴퍼스 오차를 가감하여 출력됨으로써 선수방위가 안정적으로 제공되었다. 또한, GPS 컴퍼스와 전자자기 컴퍼스에 의한 선수방위의 유사성을 검증하기 위하여, 두 데이터의 이동거리에 대한 선수방위를 이용하여 공분산분석을 행한 결과, 두 컴퍼스의 선수방위는 95%의 신뢰수준으로 유사성이 검증되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.73-80
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• 2005

본 논문은 피치 바이어스 모멘텀 방식을 사용하는 HAUSAT-2 위성의 모멘텀 휠 초기구동(Start-up)을 위한 방안을 연구 분석하고 초소형위성 HAUSAT-2에 적합한 새로운 초기구동 방법을 제안하였다. HAUSAT-2는 25kg급의 나노 위성으로 모멘텀 휠과 마그네틱 토커를 사용하여 3축 제어를 수행한다. 자세제어를 위해 모멘텀 휠은 공칭 속도로 회전하거나 회전속도가 변하게 된다. 모멘텀 휠을 장착한 위성에서 휠의 초기구동방법은 휠을 발사 전에 미리 일정한 속도로 회전하게 하거나, 궤도상에서 추력기와 같은 구동기로 자세를 안정화 시킨 이후에 휠을 공칭속도에 도달하게 하는 방법이 있다. 하지만 HAUSAT-2와 같은 초소형위성의 경우 전력제한으로 발사 전 휠을 구동하기 힘들며, 궤도상에서 자세 안정화 이후 휠을 구동하기 위해서는 자기토커만으로 자세를 안정화 해야 하는데 이 경우 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 좀더 빠르고 효율적으로 휠의 초기구동과 자세안정화를 하기 위해서 모멘텀 휠 구동 방안을 제안하였다. 이 방법은 위성이 발사체에서 분리된 후 초기 각속도 제어를 할 때 일정한 속도 증가율로 모멘텀 휠의 속도를 올려주어 공칭 속도에 도달하게 하며, 이 후 자세 안정화를 수행하게 된다. 이 방식을 사용하면 약 4 궤도 이내에 휠 초기구동과 자세 안정화를 성공적으로 이룰 수 있음을 확인 할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.261-268
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• 2013

본 논문은 지능형 보행보조로봇이 횡단경사면주행에 있어 직진성 향상 알고리즘을 제안한다. 보행보조로봇은 횡단경사면주행시 로봇의 무게와 경사도에 의해 발생되어지는 회전모멘트의 영향을 받아 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 보정 제어기를 실\제 보행보조로봇에 적용한 결과 횡단경사면 이동시 Yaw 축 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 Yaw 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 20cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 300cm 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.855-864
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• 2011

본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 고성능 운전을 위해 비선형 제어를 기반으로 하는 적응 백스텝핑 제어기를 제안한다. 먼저 각속도의 추종성능을 향상시키기 위해서 비선형 백스텝핑 제어기를 설계한다. 파라메타 변동의 영향을 고려하지 않고 설계된 제어기는 고성능 운전이 어렵다. 부하토크의 변동에 대해 실시간 적응할 수 있는 파라메타 추정기를 설계에 포함하여 고성능 운전이 가능하게 한다. 또한 전동기의 효율적인 전력소비를 위하여 최대토크를 얻기 위한 최소전류의 운전을 할 수 있도록 제어기를 설계하였다. 제안된 제어기로 2마력급의 IPMSM에 적용하여 각속도 레퍼런스에 대한 추종성능과 부하토크 변동에 대한 추정, 그리고 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 운전을 시험하여 일정토크 운전영역에서 안정화된 강건한 제어기임을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.187-196
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• 2014

본 논문은 경사로에 위치하는 Mobile Walker의 안전성 확보를 위한 직진성 향상알고리즘을 제안한다. Mobile Walker는 경사면주행 시 로봇의 무게와 경사도에 의한 외력으로 인해 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 본 논문에서는 노면의 기울기에 따른 외력을 추정하고, 이를 모터출력에 가감하는 제어기를 사용하였다. 또한 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 사용하였다. 제안한 보정 제어기를 적용한 결과, 경사면 이동 시 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 경사로 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 10cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 1m 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.49-58
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• 2000

본 논문에서는 FACTS(Flexible AC Transnission System)로 분류되는 여라 기기중 기존의 전압제어 및 무효 전력보상기들이 가지고 있는 바속응성과 불연속성 문제를 해결해줄 수 있는 정지형 무효전력 보상가(Static Var Compensator : SVC)를 포함한 전력계통에 신경회로망 제어기를 적용하여 안정화에 관하여 연구하였다. 제안된 신경회로망 제어기는 오차와 오차변화량을 입력하는 오차역전과 학습 알고리즘을 사용하고, 학습시간올 단축하기 위해 모멘텀 방법을 사용하였다. 제안된 방법의 강인섬을 입증하기 위해 중부하시 및 정상부하시에 초기 전력을 변동시킨 경우와 초기에 회천자각을 변동시킨 경우에 대하여 시스렘의 회전자각, 각속도 편차 특성 및 단 자전압의 동특성을 고찰하여 다른 시스템보다 응답특성이 우수합을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.179-187
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• 2008

본 논문에서는 저가의 광통신용 단일모드 광섬유와 편광소멸기를 이용한 비편광 광섬유 자이로스코프(D-FOG)를 설계/제작하여, 성능을 평가하였다. D-FOG의 위상오차를 줄이기 위해 사용광원의 전류 및 온도 안정화 회로를 제작하여 그 성능을 분석하였다. 제작된 전류 및 온도 안정화 회로의 전류 안정도는 $200{\mu}A$ 미만, 온도 안정도는 $0.0098^{\circ}C$로 양호한 성능을 보였다. 또한, 본 논문에서 제작된 D-FOG의 회전 각속도 측정 범위는 ${\pm}50^{\circ}/s$, Scale factor error는 2.8881%로 양호한 선형성을 보였으며, zero bias drift는 $19.49^{\circ}/h$의 bias 안정도를 보였다. 이는 고가인 고복굴절 편광 유지 광섬유를 이용해 제작된 기존의 FOG에 비해 높은 가격효율성을 갖는 저가의 FOG 제자의 가능성을 보여준다.