• Title/Summary/Keyword: 수심제어

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development of a Depth Control System for Model Midwater Trawl Gear Using Fuzzy Logic (퍼지 논리를 이용한 모형 증층트롤 어구의 수심제어시스템 개발)

  • 이춘우
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.36 no.1
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    • pp.54-59
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    • 2000
  • This paper presents a control system that uses a fuzzy algorithm in controlling the depth of a model midwater trawl net, and experimental results carried out in the circulating water channel by using a model trawl winch system.The fuzzy controller calculates the length of the warp to be changed, based on the depth error between the desired depth and actual depth of the model trawl net and the ratio of change in the depth error. The error and the error change are calculated every sampling time. Then the control input, i.e. desirable length of the warp, is determined by inference from the linguistic control rules which an experienced captain or navigator uses in controlling the depth of the trawl winch controller and the length of the warp is changed. Two kinds of fuzzy control rules were tested, one was obtained from the actual operations used by a skilled skipper or navigator, and the other was a modified from the former by considering the hydrodynamic characteristics of the model trawl system.Two kinds of fuzzy control were tested, one was obtained fro the actual operations used by a skilled skipper or navigator, and the other was a modified from the former by considering the hydrodynamic characteristics of the model trawl system.The results of these model experiments indicate that the proposed fuzzy controllers rapidly follow the desired depth without steady-state error although the desired depth was given in one step, and show robustness properties against changes in the parameters such as the change of the towing sped. Especially, a modified rule shows smaller depth fluctuations and faster setting times than those obtained by a field oriented rule.

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A Study on Design Process and Control Test of Manta-type Unmanned Underwater Test Vehicle (Manta 형상 무인잠수정의 설계과정 및 제어실험에 관한 연구)

  • Byun, Seung-Woo;Yim, Jong-Guk;Kim, Joon-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.152-155
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Manta 형상 무인잠수정의 자유항주모델을 설계하였고 이를 이용하여 제어실험을 실시하였다. 제작된 MUUTV모형은 직진방향으로 1개의 추진기를 가지고 있으며, 승강타와 방향타를 이용하여 수심 및 방향 제어를 실시하게된다. MUUTV는 수심제어시 사용되는 수심을 측정하기 위한 압력센서, 방향제어를 위해 방향각 측정을 위한 마그네틱 컴파스가 설치되어있으며, 잠수정의 전체적인 운용을 위한 Windows XP기반의 소형 On-board PC104가 장착되어있다. 시뮬레이션에 사용된 6자유도 운동모델은 PMM실험과 이론적 추정을 통해 얻어진 유체동역학계수와 파라미터를 이용하여 구성된다. 잠수정의 운동성능과 제어응답을 비교하기 위해 PID, 슬라이딩모드, 퍼지, 제어기가 설계되었으며, 이를 통해 제어 성능을 비교하고자 하였다. 또한 제작된 모델을 이용하여 수심 및 방향제어 실험을 수조에서 실시하였다.

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Numerical Simulation of Velocity Fields and Vortex generation by a Submerged Breakwater installed Area that Depth of Water changes (변동수심역에 설치된 잠제 주변의 유속장과 와의 발생에 대한 수치모의)

  • 김도삼;이광호
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.42-48
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    • 2002
  • 잠제는 주로 입사하는 파를 천단에서 강제쇄파시키거나 마찰을 통한 에너지 감소로 파를 제어하므로 잠제의 천단수심과 천단의 길이는 잠제의 성능에 가장 중요한 요소라고 할 수 있다. 일반적으로 잠제의 천단수심이 깊은 경우 잠제에 의한 파랑제어를 충분히 기대할 수 없으므로 입사파의 제어를 위한 적정한 천단수심이 필요하게 되고 천단수심이 얕아짐에 따라 천단상에서 파의 대칭성이 무너지는 비선형성분이 탁월해진다. (중략)

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Simulation Program Development for Controller design and Performance analysis of Manta-type UUV (만타형 무인잠수정의 제어기 설계 및 운동성능 해석을 위한 시뮬레이션 프로그램 개발)

  • Byun, Seung-Woo;Kim, Joon-Young;Sohn, Kyoung-Ho;Lee, Seung-Keon
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.244-248
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    • 2009
  • 본 논문에서는 만타형상의 무인잠수정의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 확인하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 본 논문에 사용된 수학모델은 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab / Simulink를 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상무인잠수정의 제어 성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어와 방향각제어에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미국 해군대학원(Naval Postgraduate School)의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어와 방향각 제어기를 이용하여 만타형무인잠수정의 설계 목표에 부합하는 항해제어시뮬레이션을 실시하였다.

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Development of Remote Control Robot-ship for Measuring Water Depth (원격수심측정을 위한 로봇시스템의 개발)

  • Choi, Byoung-Gil;Cho, Kwang-Hee
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.23 no.4
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    • pp.409-417
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    • 2005
  • This study is aimed to develop a remote control robot-ship system using wireless communication and DGPS, which it is an automatic system for measuring exact depth and bed topography of reservoir or dam. Robot-ship is equipped with GPS and echosounder, and it is controled remotely using wireless internet. Robot-ship is consist of frame, each module and control board. Control segment is consisted of a processing system for positioning data and remote control system. A wireless communication system is developed which can communicate interactively between robot-ship and control segment, and it is developed in two channel system of RF modem and wireless internet. The robot-ship could be used acquire economically and exactly the water depth and bed topography of reservoirs, dams, rivers and so on.

Design and Running of a Surveying Ship for Bathymetry of The Manned and Unmanned Control System (유.무인운용 가능한 수심측량을 위한 측량선 설계 및 구현)

  • Choi, Hyun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.1
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    • pp.16-21
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    • 2011
  • Bathymetry which is mainly used on the earth or the sea can be surveyed directly by a person who is on a surveying ship or in a way one estimates the target through a surveying ship. However, the surveying ship which is being used now is divided into a manned and unmanned system and it's difficult to deal with it appropriately according to the water depth or the condition of weather. Therefore, this study will invent the surveying ship that can measure the water depth with the unmanned remote control system in the place where it's difficult to for man access because of a bad weather or a vast area. There are two methods in the control system of the manned and unmanned surveying ship which has been developed in this study. One is an automatic control which moves on the path set by the user in advance and the other is the optimized passive control in which the control station can manage the direction and speed of a surveying ship directly.

Robust Controller Design of Manta-type Unmanned Underwater Vehicle (만타형 잠수정의 강인 제어기 설계)

  • Yim, Jong-Guk;Kim, Joon-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2010.11b
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    • pp.688-691
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    • 2010
  • 본 논문에서는 이전에 개발된 만타형 무인 잠수정의 수학적 모델을 기초로 하여 모델 불확실성과 외란이 존재하는 경우에 강인한 제어 성능을 나타낼 수 있는 강인 제어기를 설계하였다. 제어기 설계는 수심 제어와 방향 제어로 분리하여 수행하였고, 이를 위하여 6자유도의 수학적 운동 방정식을 수심 및 방향 제어를 위한 운동 방정식으로 각각 표현하였다. 운동 방정식에 나타나는 유체력 계수에 불확실성이 존재하고 운항 중 발생하는 조류등을 외란이 존재하는 것으로 생각하고 강인 제어기를 설계하였다. 강인 제어기의 전체적인 구조는 백스테핑 방법을 사용하였고, 모델 불확실성과 조류를 외란으로 가정하여 외란의 영향을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 $L_2$-gain 분석 개념을 이용하였다. 시뮬레이션은 제어기 설계에 사용된 유체력 계수에 실제값과 차이를 주었고, 조류의 모델을 포함시켜 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 모델 불확실성과 외란의 존재하는 경우에도 제어 성능에 큰 변화가 나타나지 않는 것을 보여 주었다.

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Mathematical Modeling for Dynamic Performance Analysis and Controller Design of Manta-type UUV (만타형상 무인잠수정의 운동성능 해석 및 제어기 설계를 위한 비선형 수학모델 개발)

  • Byun, Seung-Woo;Kim, Joon-Young
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.11 no.1
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • This paper describes the mathematical model and controller design for Manta-type Unmanned Underwater Test Vehicle (MUUTV) with 6 DOF nonlinear dynamic equations. The mathematical model contains hydrodynamic forces and moments expressed in terms of a set of hydrodynamic coefficients which were obtained through the PMM (Planar Motion Mechanism) test. Based on the 6 DOF dynamic equations, numerical simulations have been performed to analyze the dynamic performances of the MUUTV. In addition, using the mathematical model PID and sliding mode controller are constructed for the diving and steering maneuver. Simulation results show that the control performances of the MUUTV and compared with these of NPS (Naval Postgraduate School) AUV II.