• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.189-195
• /
• 2002

궤도차량 운동의 실시간 시뮬레이션을 위해서 실시간 시간제약 조건을 만족하기 위한 모델링을 시도하였다. 단위 블록 열차로 연결된 전체 차체를 질점으로 가정하여 모델을 단순화함으로써 차량 설계 시 사용되는 궤도 차량 모델보다 실시간성을 향상시키고자 하였다. 당 모델에서 궤도차량의 운동은 트랙의 형상에 구속되는데, 차량의 운동 궤적은 궤도의 형상에 의해 결정된다. 단, 매 단위 시간마다에서 궤도 차량의 위치는 뉴턴의 제2법칙으로 결정된다. 본 모델링은 몇 개의 단위 트랙을 설정하여 이들의 조합으로 전체트랙을 설계할 수 있도록 사용자가 임의로 설계한 전체트랙에서 바로 실시간으로 시뮬레이션할 수 있는 특징을 갖는다. 당 궤도차량 운동 모델은 전동차, 철도, 롤러코스터의 궤도 설계 등에 사용될 수 있으며, 주 용도는 롤러코스터 게임 시뮬레이터에서 동 특성을 비교적 엄밀하게 시뮬레이션 하는데 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.244-250
• /
• 2002

현재 대부분의 시뮬레이터는 6개의 축으로 대상체의 운동자유도를 모사하는 모션 시스템을 사용하고 있다. 본 연구개발에서 개발되어지고 있는 시뮬레이터는 일반적인 Stewart 형식이 아닌 운동 대상체의 운동자유도를 짐발(Gimbal)형으로 재현하고자 하였다 이를 위해 실시간 스케줄러와 H/W 입출력 및 통신 드라이버에 대한 개발을 수행하였고, 시뮬레이션에 적합한 정확도와 실시간성을 유지하도록 롤러코스터 상에서 이루어지는 차량운동을 모델링 하였다. 또한 인간감성의 절용을 고려한 짐발형 모션 시스템의 운동 재현을 위해 워시아웃(Washout) 알고리즘을 개발하였다. 특히, 짐발형 모션 시스템은 그 연구 사례를 찾기 힘든 것으로 운동 모사성의 객관적 검증과 탑승자에 대한 시뮬레이터의 영향을 평가하기 위해 감성평가를 실시하였다. 감성평가를 위해 평가지에 의한 주관적 평가 방법과 탑승자의 생리신호를 측정하는 객관적 평가방법을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.255-261
• /
• 2002

본 연구개발에서 개발되어지고 있는 시뮬레이터는 롤러코스터를 모사 대상체로 하였고, 일반적인 Stewart 형식이 아닌 운동 대상체의 운동자유도를 짐발(Gimbal)형으로 재현하고자 하였다. 이를 위해 실시간 스케쥴러와 H/W 입출력 및 통신 드라이버에 대한 개발을 수행하였고, 시뮬레이션에 적합한 정확도와 실시간성을 유지하도록 롤러코스터 상에서 이루어지는 차량운동을 모델링 하였다. 또한 인간감성의 적용을 고려한 짐발형 모션 시스템의 운동 재현을 위해 워시아웃(Washout) 알고리즘을 개발하였다. 특히, 짐발형 모션 시스템의 운동 모사성을 객관적으로 검증하고 탑승자에 대한 시뮬레이터의 영향을 평가하기 위해 감성평가를 실시하였다. 감성평가를 위해 평가지에 의한 주관적 평가 방법과 탑승자의 생리신호를 측정하는 객관적 평가방법을 사용하였으며, 감성평가를 통한 결과치를 이용하여 워시아웃 알고리즘을 개선하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2011.11a
• /
• pp.37-39
• /
• 2011

예선이 부선을 예인줄로 연결하여 운항할 시 예인줄에 걸리는 장력 및 형상을 예인줄을 다물체로 분할하여 모델링하였다. 이러한 예인줄 요소에 대한 횡동요를 제외한 5자유도 운동방정식을 구성하고, 각 요소들에 작용하는 힘을 정식화하여 연성 운동방정식을 도출하였다. 예인줄 요소들 간에는 예인줄의 재료 특성에 따른 강성을 가진 스프링과 감쇠장치로 연결하여 동력학적 조건을 부가하였고, 요소의 변형을 허용하는 형태로 운동학적 조건은 설정하지 않았다. 예인줄의 다물체 모델링의 검증을 위하여 단순 낙하, 직진, 사인파 형태로 지그재그로 움직이는 예선과 단순 항력체로 가정한 부선의 운동에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Journal of Power System Engineering
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.124-143
• /
• 1997

본 논문은 능동 구속층 감쇠(active constrained layer damping) 처리된 관의 동적 모델링과 정식화를 제시한다. 판의 운동방정식은 Hamilton정리를 이용하여 전개된 판, piezoelectric film 및 점탄성층의 운동방정식을 조합하므로서 유도된다. 이 운동방정식은 외부인가전압의 영향하에서 적층판의 해석적 모델을 제공할 뿐만이 아니라, 판 구조내에서 진동에너지를 감소시킬 수 있는 전단층의 효과에 대한 변위관계식을 나타낸다. 그리고 운동방정식에 대응하는 경계조건도 유도되었다. 또한 판과 능동구속층감쇠계의 동특성을 설명하기 위한 유한요소모델이 유도되었다. 이 모델의 타당성을 실온조건에서 실험적으로 입증하였다. 개발된 이론 및 실험적인 결과들은 판과 능동구속층 감쇠계가 구조진동의 감쇠를 위한 매우 유효한 수단으로 사용될 수 있음을 나타내었다.

• Journal of Power System Engineering
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.57-63
• /
• 2012

본 논문은 작업공간상에서 로봇 운동과 힘의 통합제어를 구현할 수 있는 플랫폼의 구현에 초점을 두고 있다. 조립 또는 디버링 같은 접촉작업에서의 매니플레이터 효율성 제고나 친 인간 환경에서의 휴머노이드 로봇의 안정성을 위해서는 종래의 PID 제어나 관절공간상에서의 CTM(Computed Torque Method) 제어보다는 작업공간상에서의 운동과 힘의 통합제어를 실시해야 한다. 이것을 위해서는 작업공간상에서의 엔드이펙트(end-effector, E-E)에 대한 동역학식과 자코비안(jacobian)을 도출해야 하며 이를 위해서는 각종 동적파라미터의 정확한 동정이 중요하다. 본 논문에서는 3D CAD 모델링, MATLAB, 동역학 시뮬레이터를 활용하여 로봇 모델링, 동역학식과 동적 파라미터 추출, 운동과 힘의 실시간 통합제어 시뮬레이션등을 쉽고 일관되게 진행할 수 있는 플랫폼을 구현하였고 적용예로써 JS-10로봇을 택해서 그 효용성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1987.07b
• /
• pp.1333-1337
• /
• 1987

본 연구는 머리운동 제어 시스템에 대한 생체 물리학적인 모델링과 시뮬레이션을 통하여 모델의 동특성을 조사하였으며, 생체운동(머리-안구)의 상호 관계를 비교하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 시스템을 구성하고 있는 매개변수의 변화가 출력에 미치는 영향을 조사하기 위해 감도해석법을 써서 감도계수를 구한 결과, 입력 제어신호의 펄스높이(PH), 동근의 펄스폭(PW1), 길항근의 펄스폭(PW2)이, 시스템의 출력특성을 결정하는 가장 중요한 매개변수 임을 알 수 있었다. 2) 비 선형 제어모델의 선형화를 통하여 선형모델의 응답특성과 크나큰 차이가 없음을 알았다. 3) Main-Sequence도를 작성하여 실험 데이터와 비교한 결과, 거의 일치함으로서 모델의 타당성을 입증하였다. 4) 머리운동이 시간최적으로 응답하기 위해서는 bang-bang 제어법칙이 적용되어야 함을 알았다. 5) 머리운동이 목표점에 도달하는 순간에는 길항근의 역제통 펄스가 가해 짐으로서, 길항근이 궤적의 마지막 부분을 지배함을 알았다. 6) 머리-안구운동의 main-sequence도를 비교 함으로서 상호관계를 규명하였다. 앞으로는 이 모델링 법을 개선확장하면, 비행시 파일럿의 생체 시뮬레이션, 헬멧 조준 사격 시스템등의 항공공학, 생체의용공학 연구 및 제어입력을 생체신호로 하는 로봇틱스 연구에 본 연구 방법은 유용하리라 생각된다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.51 no.1
• /
• pp.88-98
• /
• 2014

A supercavitation is modern technology that can be used to reduce the frictional resistance of the underwater vehicle. In the process of reaching the supercavity condition which cavity envelops whole vehicle body, a vehicle passes through transition phase from fully-wetted to supercaviting operation. During this phase of flight, unsteady hydrodynamic forces and moments are created by partial cavity. In this paper, analytical and numerical investigations into the dynamics of supercavitating vehicle in transition phase are presented. The ventilated cavity model is used to lead rapid supercavity condition, when the cavitation number is relatively high. Immersion depth of fins and body, which is decided by the cavity profile, is calculated to determine hydrodynamical effects on the body. Additionally, the frictional drag reduction associated by the downstream flow is considered. Numerical simulation for depth tracking control is performed to verify modeling quality using PID controller. Depth command is transformed to attitude control using double loop control structure.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.38 no.2
• /
• pp.115-120
• /
• 2014

In this study, a module is developed for modeling and analyzing dynamic behavior of a wind turbine using RecurDyn, which is a commercial multi-body dynamics software developed by FunctionBay, Inc. The wind turbine consists of tower, nacelle, hub and blades. Tower and blades are regarded as flexible bodies for considering elastic effect using beam theory and spring force. In this paper, a constant speed wind was assumed and aerodynamic force is modeled using BEM theory. Dynamic analysis applying this aerodynamic force is carried out. To verify the validity of analysis results, these results are compared to those of GH-Bladed which is a commercial software for analyzing wind turbine system distributed by Garrad Hassan.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.17 no.9
• /
• pp.688-693
• /
• 2016

This paper describes the parachute dynamics modeling and simulation results for the development of training simulator of a HALO (High Altitude Low Opening) parachute, which is currently in use for military purposes. The target parachute is a rectangular shaped parafoil and its dynamic model is derived based on the real geometry data as the 9-DOF nonlinear equations of dynamics. The simulation was conducted through the moment of inertia and its aerodynamic derivatives to reflect the real characteristics based on the MATLAB/Simulink. In particular, its modeling includes the typical characteristics of the added mass and moment of inertia, which is shown in the strong effects in Lighter-Than-Air(LTA) flight vehicle. The proposed dynamic modeling was evaluated through the simulation under the spiral turning flight conditions of the asymmetric control inputs and compared with the performance index in the target parachute manual.