• 제목/요약/키워드: 안전 구속 시스템

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사전규정 오차 구속제어를 이용한 강인제어기 설계

  • 한성익
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.29-33
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    • 2016
  • 본 기술 특집호에서는 최근메 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들메 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기 게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안전성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가장 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel (깔데기) 안에 있으면 항상 사전메 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적 (recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적므로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.

EDI 시스템의 안전성 서비스 구현 방안에 관한 연구 (A Study on the Implementation Method for EDI Security Services)

  • 임용진;이강무;고홍기;나종근;김동규
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 1992년도 정기총회및학술발표회
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    • pp.153-164
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    • 1992
  • EDI 체계가 정착되기 위해서는 EDI 메세지가 법적 구속력이 있는 상용 전자문서이므로 전자문서 전달에 관련된 사람이나 장비가 기존의 상거래에서 유지되는 안전성보다 더욱 철저하게 전자문서를 관리하여야 하며, 안전성 문제의 해결책이 없이는 EDI화의 진척은 한계에 부딪치게 된다. 본 논문에서는 EDI 통신에 관련된 분야 중에서 메세징 시스템 분야의 안전성을 위해 X. 435에서 정의하고 있는 안전성 서비스를 구현하기 위한 방안에 대해서 연구하였다.

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항공기 무장/장착물의 안전 분리 및 성능 검증을 위한 점검 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of test system for safety separation and performance verification of aircraft weapons/equipment)

  • 김효중;김양원;권병기
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.47-53
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    • 2022
  • 최근 국방 기술이 발달함에 따라 다양한 항공기 무장/장착물이 국내에서 개발되고 있다. 그 중에서 항공기 발사용 순항 유도무기(유도탄)는 다양한 시험을 통해서 신뢰성 및 안전성을 확보한 후 항공기에 장착할 수 있다. 항공기로부터 분리된 유도탄은 항공기와 충돌을 회피하기 위해서 지정된 시간에 날개의 구속을 해제하고, 지정된 방향으로 날개를 제어해야한다. 이를 확인하기 위해서 안전 분리 절차에 따라 MIL-STD-1760 신호를 제어하고, 구속해제 성능을 검증할 수 있는 점검 시스템이 필요하다. 특히, 점검 시스템은 구속해제를 위한 파이로 회로를 점검하는 기능과 MIL-STD-1760 신호를 제어해서 구동 성능을 점검하는 기능이 필요하다. 또한, 항공기로부터 분리된 환경을 유도탄에 모의할 수 있어야한다. 본 논문은 지상에서 유도탄에 장착된 파이로 회로 및 구동 성능을 안전 분리 절차에 따라 검증할 수 있는 점검 시스템을 제시하였고, 비행시험을 통해서 항공기로부터 정상적으로 분리되는 것을 확인할 수 있었다.

차세대 중형위성용 2축 짐벌식 안테나의 구조해석 (Structural Analysis of Spaceborne Two-axis Gimbal-type Antenna of Compact Advanced Satellite)

  • 박연혁;유창목;강은수;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.37-45
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    • 2018
  • 차세대 중형위성에 탑재되는 2축 짐벌식 안테나는 고해상도 영상정보를 효율적으로 지상국에 송신하기 위해 적용된다. 본 연구에서는 발사 진동환경에서 상기 2축 짐벌식 안테나의 구조 건전성을 보장하기 위해 발사구속장치의 적용을 포함한 구조설계를 수행하였으며, 이에 대한 설계유효성을 입증하고자 구조해석을 실시하였다. 우선 모드 해석을 통해 발사 및 궤도환경 하에서 발사구속장치가 각각 구속 및 해제됨에 따른 안테나의 동적응답특성을 예측하였다. 또한 준정적 해석을 통해 안테나 조립체에 대한 구조 건전성을 검토하였으며, 안테나 기저면과 위성체간의 체결부 I/F에 적용된 볼트에 대한 구조 건전성을 검토하였다. 마지막으로 발사구속장치의 구속력에 따라 Ball & Socket Interface의 소켓과 볼트머리 간에 발생하는 이격 (Gapping)을 비롯해 상기 Interface에 적용된 볼트 자체의 안전여유를 산출하여 발사구속장치의 적정 구속력 범위를 결정하였다.

위성용 전개형 SAR 안테나 구속분리장치 (Separation Device of Deployable SAR Antenna for satellite)

  • 최준우;황보현;김병규;김동연;김현국
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.123-128
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    • 2022
  • 본 연구는 전개형 SAR 안테나에 적용하기 위한 비폭발 분리장치를 제안하였다. Ni-Cr 와이어를 감아 제작된 분리장치를 이용하여 SAR 안테나의 벨트가 전개되지 않도록 구속한다. 분리 장치를 구속하는 Ni-Cr 와이어는 발열을 통해 절단함으로써 벨트 전개 시 충격량을 최소화한다. 분리장치의 설계를 위해 설계하중(99g)과 preload를 고려하여 AL과 Ti을 대상으로 유한요소 해석을 수행하였다. AL을 이용 시 해석결과, 최대 변형량이 0.256 mm 발생하였고, 안전마진은 +0.09로 확인되었다. 또한 궤도상 열분석을 수행하여 온도분포를 확인한 결과, 최저온 궤도와 최고온 궤도에서 -50~+2℃의 온도분포와 -10~+90℃의 온도분포를 각각 나타내어 우주환경에서도 구속분리장치가 안정적임을 입증하였다.

측면 충돌시 Restraint system의 효과에 관한 연구 -Seat wing의 효과-

  • 이창민;오세민
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1995년도 추계학술대회논문집
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    • pp.91-100
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    • 1995
  • 자동차의 안전도는 전통적으로 정면 충돌시 승객의 보호 정도를 가지고 비 교 된다. 그러나 근래에 와서는 다양한 사고에 의한 승객의 피해를 볼 때 정면 과 더불어 측면 충돌시의 피해를 무시할 수 없는 상태에 이르렀다. sled tests 등을 통해서 정면 뿐만 아니라 측면 충돌의 영향도 파악하고 있으나 정면 충돌보다 측면 충돌에 대해 승개 보호 장치의 개발이 미흡한 것이 현실이다. 본 연구에서는 현실적으로 보다 효과적인 occupant (운전자 및 승객) restraint system을 computer 모의 실험을 통해서 제안하고자 하였다. 기존의 안전시스템인 lap/shoulder belt system과 Air cushion에 의한 실험은 다각도로 연구되었다. 그러나 측면 충돌에서 Air Bag에 의한 충돌 감소 영향은 정면 충돌에 비해 적어지게 되어 상체 측면 보호 장치가 필요하게 된다. 본 연구에서는 운전자의 lap/shoulder belt system과 Air Bag에 의해 구속되는 dummy를 가지고 다양한 측면 충돌 각도 (0 .deg. , 15 .deg. , 30 .deg. , 45 .deg. , 70 .deg. )에서 실험이 수행되었다. 또한 각 충돌각에 대해 기존 Restraint System에 상체 측면 보호 장치(seat wing)를 포함하여 실험을 수행 하였다. 이에 대한 각각의 영향, 그리고 승객 손상도 분석 및 평가를 통하여 보안된 측면 충돌 보호 restraint system의 필요성과 그 효과를 제시하고자 한다. 실험결과 에 의하면 정면보다 측면에서 충돌하였을 경우 보조 구속 시스템인 seat wing으로 인 해 측면보호는 물론 occupant는 정면으로 나가게 개선되어 구속 시스템으로써의 이점이 확대되고 shoulder blet 또는 dummy의 감속을 통제하는 Air Bag의 잠재적인 이점이 더욱 확대되었음을 보여주고 있다. 그러나 design 단계에서 편안함, 안락감 등의 문제들과, 다른 실용적인 면에 대한 계속적인 연구가 필요하다.

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응력 구속조건을 고려한 동하중의 등가정하중으로의 변환 (Transformation of Dynamic Loads into Equivalent Static Load based on the Stress Constraint Conditions)

  • 김현기;김의영;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.165-171
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    • 2013
  • 동하중을 고려하는 구조해석은 전산자원과 시간측면에서 상당한 어려움이 따르기 때문에 외력을 이상적인 정하중으로 가정하는 것이 일반적이다. 그러나 정하중 조건으로 해석된 결과는 구조물의 안전설계 측면에서 충분한 신뢰를 주기 어렵다. 최근에는, 동하중의 영향을 받는 구조물의 효과적인 구조해석을 위해 동하중을 등가정하중으로 변환하는 기법이 제안되어 왔다. 이 기법은 최적화를 통해 구속조건을 만족하는 최소의 등가정하중을 구하는데, 구속조건은 임계시간의 변위를 사용하고, 등가정하중 분포 자유도는 경험적으로 선정하여 왔다. 그러나 안전설계 관점에서는 응력 구속조건을 적용하는 것이 타당하며, 경험적 자유도 선정은 몇 개의 자유도에 과도한 하중이 부과되거나 구조물의 거동에 영향력이 없는 자유도들이 선정될 가능성이 있다. 본 연구에서는 등가응력 구속조건을 고려하는 등가정하중 최적화 방법을 제안하고, 축소시스템 개념을 도입한 주자유도, 구속조건 요소 자유도, 외부하중 자유도로 구성되는 등가정하중 분포 자유도의 구성방법을 제안한다. 수치예제에서는 제안된 방법으로 구해진 등가정하중을 사용하여 등가응력을 구하고 동하중 해석 결과와 비교함으로써 제안된 방법을 통한 구조해석 방법이 구조안전성 측면에서 타당함을 보인다.

성능치 접근법을 이용한 시스템 신뢰도 기반 최적설계 (System Reliability-Based Design Optimization Using Performance Measure Approach)

  • 강수창;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • 구조물을 설계함에 있어서 작용하중, 재료특성 및 제작오차 등의 불확실성을 고려하여 안전성을 확보함과 동시에 경제적 효율성을 고려해야 한다. 이에 대한 가장 합리적인 해결방안으로서, 불확실성과 경제성을 동시에 고려하는 시스템 신뢰도 기반 최적설계 분야에 대한 관심이 증대되었으며 이를 구조물 설계에 적용하기 위한 많은 시도가 이루어졌다. 기존의 확정론적 최적설계와는 다르게 시스템 신뢰도 기반 최적설계는 요소 확률구속조건 및 시스템 확률구속조건에 대한 평가를 수행해야 한다. 하지만, 요소 신뢰도 지수 및 시스템 신뢰도 지수를 매 확률구속조건을 평가할 때마다 산정해야 하므로 대형구조해석이 필요한 경우에는 과도한 계산시간이 요구된다. 따라서, 대형구조해석을 필요로 하는 경우에 대하여 보다 효율적인 SRBDO 알고리즘 개발이 필요하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 성능치 접근법을 이용하여 보다 더 안정적이고 효율적인 시스템 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 신뢰도 기반 최적설계에 효과적으로 적용된 성능치 접근법은 직접적으로 신뢰도 지수 및 파괴확률을 산정할 수 없어 시스템 신뢰도 기반 최적설계에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 시스템 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 요소 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계 부분과 시스템 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계 부분으로 나누어, 요소 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계에 성능치 접근법을 적용하였다. 시스템 신뢰도 지수가 목표 시스템 신뢰도 지수를 만족할 때까지 각 요소 한계상태에 대한 목표 신뢰도 지수를 변경하면서 신뢰도 기반 최적설계를 수행하였다. 수학적 문제 및 트러스 문제에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과, 수렴성 및 효율성 측면에서 우수한 성능을 보여줌을 확인하였다.

Q6, Q10 어린이 인체모형 상해치에 대한 안전 구속 시스템 최적화 연구 (The study of optimization of restraint systems for injuries of Q6 and Q10 child dummies)

  • 선홍열;이슬;김기석;윤일성
    • 자동차안전학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.7-13
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    • 2015
  • Occupant protection performance in frontal crashes has been developed and assessed for mainly front seat occupants over many years, and in recent years protection of rear seat occupants has also been extensively discussed. Unlike the front seats, the rear seats are often occupied by children seated in rear-facing or forward - facing child restraint systems, or booster seats. In the ENCAP, child occupant protection assessments using 18-month-old(P1.5) and 3-year-old(P3) test dummies in the rear seat have already been changed to new type of 18-month-old (Q1.5)and 3-year-old(Q3) test dummies. In addition, ENCAP are scheduled with the development and introduction of test dummies of 6-year-old (Q6) and 10.5-year-old children(Q10) starting 2016. In KNCAP, Q6 and Q10 child dummies will be introduced in 2017 as well. Automobile manufacturers need to develop safety performance for new child dummies closely. In this paper, we focused on Q6 and Q10 child dummies sitting in child restraint system. Offset frontal crash tests were conducted using two types of test dummies, Q6 and Q10 child dummies, positioned in the rear seat. Q6 and Q10 were used to compare dummy kinematics in rear seating positions between Q6 behind the driver's seat and Q10 behind the front passenger's seat. The full vehicle sled test results of both dummies were conducted with different restraint systems. It showed that several injury and image data was collected as the result of the full vehicle sled test. Based on the results of these investigations, this paper describes which factor is most important and combination is the best performance when evaluating rear seat occupant protection for Q6 and Q10 child dummies.