• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2000.05a
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• pp.11-15
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• 2000

This paper provides a basic study on automatic of a trailer type vehicle which consists of two parts such as a tractor and a trailer Backward moving and parking control is very important to automate this type of vehicle. However it is very difficult to control such their motion since a trailer type vehicle is a non-holonomic system. Therefore in this paper we propose the backward path tracking control algorithm for a trailer type vehicle. And also this paper presents the results of simulation to verify the effectiveness of the proposed control algorithm.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1752-1753
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• 2007

이동하고자 하는 경로에 자석 마커를 설치하고 마커의 자계를 인식하여 경로를 추종하는 이동 로봇의 경로 제어시스템이다. 마커설치 간격 확장에 따른 센서 배치를 제안하였다. 마커의 극성을 서로 약속된 방법으로 코드화 하여 설치하고, 경로 추적 중에도 마커의 자계 방향을 2진 코드로 인식하여 자계 경로로부터 경로 정보를 수신할 수 있도록 하였다. 소형 이동 로봇 실험 장치를 설계 제작하고 실험을 한 결과 제작된 이동 로봇은 마커로 만들어진 이동 경로를 중앙으로부터 오차 범위 이내에서 이동함을 확인하였고, 이동 경로의 일부 구간에서는 마커의 극배치를 이용한 코드를 주행 중에 정확히 인식함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.12
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• pp.1152-1162
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• 2008

This paper deals with the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) technique for the design of helicopter nonlinear flight controllers. Since the SDRE controller requires a linear system-like structure for nonlinear motion equations, a state-dependent coefficient (SDC) factorization technique is developed in order to derive the conforming structure from a general nonlinear helicopter dynamic model. Also on-line numerical methods of solving the algebraic Riccati equation are investigated to improve the numerical efficiency in designing the SDRE controllers. The proposed method is applied to trajectory tracking problems of the helicopter and computational tips for a real time application are proposed using a high fidelity rotorcraft mathematical model.

• Tunnel and Underground Space
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• v.32 no.5
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• pp.298-311
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• 2022

Some problems, such as aging workers, a decreased population due to a low birth rate, and shortage of skilled workers, are rising in construction sites. Therefore research for smart construction technology that can be improved for productivity, safety, and quality has been recently developed with government support by replacing traditional construction technology with advanced digital technology. In particular, the motor grader that mainly performs road surface flattening is a construction machine that requires the application of automation technology for repetitive construction. It is predicted that the construction period will be shortened if the construction automation technology such as trajectory tracking, automation work, and remote control technology is applied. In this study, we introduce the hardware and software architecture of the smart motor grader to apply unmanned and automation technology and then analyze the traditional earthwork method of the motor grader. We suggested the application plans for the path pattern and blade control method of the smart motor grader based on this. In addition, we verified the performance of waypoint-based path-following depending on scenarios and the blade control's performance through tests.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.3
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• pp.228-235
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• 2010

This paper deals with an autonomous flight controller design problem for a tilt-rotor aircraft in rotary-wing mode. The inner-loop algorithm is designed using the output-based approximate feedback linearization. The model error originated from the feedback linearization is cancelled within allowable tolerance by using single-hidden-layer neural network. According to Lyapunov direct stability theory, the adaptive update law is derived to run the neural network on-line, which is based on the linear observer dynamics. Moreover, the outer-loop algorithm is designed to track the trajectory generated from way-point guidance. Especially, heading and flight-path angle line-of-sight guidance are applied to the outer-loop to improve accuracy of the landing tracking performance. The 6-DOF nonlinear simulation shows that the overall performance of the flight control algorithm is satisfactory even though the collective input response shows instantaneous actuator saturation for a short time due to the lack of the neural network and the saturation protection logic in that loop.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.23 no.6
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• pp.146-155
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• 2009

This paper considers the path tracking problem in a horizontal plane for underactuated (or non-holonomic) autonomous underwater vehicles (AUVs). Underwater mapping has been an important mission for AUVs. Recently, underwater docking has also become a main research field of AUVs. These kinds of missions basically require accurate attitude and trajectory control performance. However, the non-holonomic problem should be solved to achieve accurate path tracking for the torpedo-type of AUVs. In this paper, resolved motion and acceleration control (RMAC) is considered as a path tracking controller for an underactuated torpedo-shaped AUV, ISiMi. A set of numerical simulations is carried out to illustrate the effectiveness of the proposed RMAC scheme, and experimental data with ISiMi100 and discussions are presented.

• Journal of Auto-vehicle Safety Association
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• v.11 no.2
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• pp.17-22
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• 2019

This paper describes the tracking algorithm performance evaluation for autonomous vehicle using a safety envelope based path. As the level of autonomous vehicle technologies evolves along with the development of relevant supporting modules including sensors, more advanced methodologies for path generation and tracking are needed. A safety envelope zone, designated as the obstacle free regions between the roadway edges, would be introduced and refined for further application with more detailed specifications. In this paper, the performance of the path tracking algorithm based on the generated path would be evaluated under safety envelop environment. In this process, static obstacle map for safety envelope was created using Lidar based vehicle information such as current vehicle location, speed and yaw rate that were collected under various driving setups at Seoul National University roadways. A level of safety was evaluated through CarSim simulation based on paths generated with two different references: a safety envelope based path and a GPS data based one. A better performance was observed for tracking with the safety envelop based path than that with the GPS based one.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.06e
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• pp.33-36
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• 2002

본 논문은 고정 및 이동물체와의 효율적인 충돌회피 알고리즘으로 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하였다. 일반적인 충돌회피 알고리즘은 이동로봇의 동적 특성을 고려하지 않고 최적의 경로생성에만 관심을 둠으로써 실제 이동로봇이 추종하기 어려운 경로를 생성하기 쉽다. 그러므로 이동로봇의 동적 특성을 고려한 충돌회피 알고리즘을 위해, 이동로봇과 장애물과의 상호작용관계를 가상의 힘으로 정의한 임피던스제어 알고리즘을 사용하였다. 하지만 이런 단순 임피던스제어 알고리즘만으로는 갑작스런 장애물의 출현 시 이동로봇의 속도가 증가하고 장애물이 사라지면 속도가 감소하는 비효율적인 속도제어라는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 충돌 가능성에 따른 새로운 속도제어 방식을 고려한 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하고 검증하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.15 no.5
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• pp.72-80
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• 2021

Albatross uses dynamic soaring technique to obtain energy from horizontal winds and fly long distances without flapping. These dynamic soaring technique can be applied to manned/unmanned aircraft to reduce the components required for the aircraft and achieve light weight and small volume to effectively perform a given task. In this paper, to simulate the dynamic soaring technique of Albatross, we defined the optimization problem and set each boundary condition to derive the optimal flight trajectory and carry out simulations to follow it. In particular, to model dynamic soaring simulations more closely with reality, we proposed a horizontal wind model that changes every moment. This identifies and analyzes the effect of the time-variable horizontal wind model on the dynamic soaring mission of unmanned aircraft.