• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.11c
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• pp.527-529
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• 1999

본 논문에서는 압전 구동기의 모델링과 진상-지상 보상기를 이용한 정밀 위치 제어 시스템을 제안한다. 최근 압전 구동기는 고속, 고정밀도가 요구되는 분야에 널리 응용되고 있으나 압전 소자의 히스테리시스 현상으로 인하여 폐루프 제어가 어렵다. 압전 구동기는 개루프 제어 특성이 우수하지만 최근의 X-Y 스테이지나 반도체 공정과 같은 높은 정밀도가 요구되는 작업에서 필요한 성능을 얻기 위해서는 폐루프 제어가 수행되어져야 한다. 따라서 위치 피드백을 이용한 폐루프 제어를 위해 선형 압전 이론으로부터 압전 구동기의 모델링을 정립하고 이 모델로부터 진상-지상 보상기를 설계하며 제어기의 성능을 검토하기 위하여 모의 실험 결과를 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.04a
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• pp.465-468
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• 2001

An aerostatic stage has frictionless behavior, so it has a advantage of investigation into positioning characteristics. A one-dimensional aerostatic ceramic stage with ballscrew driven and laser scale feedback system is manufactured, aiming at investigating positioning characteristic of ultra-precision stage. We confirm, this ceramic aerostatic stage has a 10nm micro resolution, and can be reduced mean of position error by compensation of numeric control command. By means of analyzing relationship of position error and change of temperature, we build a on-line compensation algorithm of position error from the measured temperature data. So we can improve repeatability of ultra-precision stage up to 34%($0.095{\mu}$) of the normal condition.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.175-178
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• 2000

An aerostatic stage has frictionless behavior, so it has a advantage of investigation into positioning characteristics. A one-dimensional aemstatic ceramic stage with ballscrew driven and laser scale feedback system is manufactured. aiming at investigating positioning characteristic of aerostatic stage, especially position error and repeatability, we analyze positioning behavior with other factors such as angular error, temperature. Experimemal results show that the aerostatic stage has a l0nm micro step response. Comparing experimental results and calculated abbe's error, we confirm that mean of position error is owing to angular error. And, also we confirm the temperature is dominant factor of repeatability in ten nm order.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.7
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• pp.115-121
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• 1996

Multi-axes driving system is more suitable for FMS(Flexible Manufacturing System) compared with a conventional single-azis driving system. It has some merits such as flexibility in operation, improvement of net working rate, maintenance free because of no gear train, etc. However, studies on position synchronous control for high precision in the multi-axes driving system are not enough. In this paper, a new method of position synchronous control is suggested in order to apply to the multi- axes driving system. The proposed method is structured very simply using speed and position controller based on PID control law. Especially, the position controller is designed to keep position error to minimize by controlling either speed of two motors. The effectiveness of the proposed method is successfully confirmed through several experiments.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.11
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• pp.208-217
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• 1998

본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.207-208
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• 2022

최근 유럽연합은 고정밀 위치정보를 갈리레오 항법시스템을 통해 제공할 계획임을 밝힌 바 있으며, 가까운 일본은 QZSS 지역 위성항법시스템을 통해 자국 영토에 센티미터급 위치정보 서비스를 실시하고 있다. 우리나라 대한민국은 2020년 4월부터 지상 통신 또는 방송망을 이용하여 센티미터 정확도의 위치정보를 해상에 제공할 수 있는 기술 개발을 시작하였다. 본 논문은 현재 진행되고 있는 해당 기술개발과제, '지상기반 센티미터급 해양 정밀 PNT 기술개발'의 연구현황과 함께 연구개발의 배경과 기술개발 동향에 대해 살펴본다. 그리고 마지막으로 고정밀 위치정보 서비스의 미래 모습에 대해 전망한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.1055-1057
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• 2002

산업이 발전할수록 정밀 위치제어 알고리즘에 대한 요구가 증가하고 있으며, 선형 전동기의 보급에 따라 1um 단위의 고급 위치 제어 알고리즘에 대한 중요성이 커지고 있다. 위치제어에 있어서 작업의 신속성 및 정밀도를 높이기 위해서는 제어의 오버슛 현상을 억제할 필요가 있으며, 현장에서 직접 활용이 가능하도록 하려면 보다 간단한 구조의 제어 알고리즘이 요구된다. 위치제어에서 가장 큰 문제는 전동기의 최대 속도 및 최대 전류 제한에 의한 비선형성이 위치의 과도한 오버슛으로 나타난다는 것이며, 기존의 고급 알고리즘에서는 미리 제공되는 S-커브 형태의 위치 명령 패턴을 사용하여 속도 및 전류 제한을 회피하고 있다. 본 연구에서는 고급 제어 알고리즘과 동일한 성능을 내면서 복잡한 패턴 생성기를 사용하지 않고도 실제 위치가 오버슛없이 부드러운 S-커브 형태로 목표값에 수렴하는 새로운 형태의 위치제어기를 제안한다. 제안된 제어기는 비교적 간단한 구조로 인하여 헌장 적용력이 매우 뛰어나며, 이득 설정이 간편하다는 장점을 지니고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.171-176
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• 1993

초정밀 공작기계의 구조물은 Sub-micron의 운동정밀도를 갖추어야 초정밀기계로서의 기능이 유지된다. 특히 가공기의 베드구조물은 구동요소간의 상대 위치를 정.동적으로 규정 해주는 중요한 기본구조물이므로 고강성, 고쇠감성,열안정성, 경년변화에 대한 치수의 안정성등의 성능이 요구되며, 이를위해 공간적인 형상 설계 및 구조재의 선정에 고도의 기술이 필요하다. 따라서 본 연구는 낮은 고유진동수의 특성을 갖으면서 하중의 설치높이의 변화에서도 고유진동수가 일정히 유지되고 또한 구조물의 중심변화에 대한 수평조절이 가능하면서 자동제어가 가능한 공기스프링을 초정밀 가공기의 방진시스템으로 활용방안에 대하여 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.328-328
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• 2004

최근의 생산시스템은 수요자의 요구에 맞추어 다종소량화 경향이 뚜렷해지고 부품 또는 제품의 다기능화 및 소형화가 급속하게 진전되고 있으며, 여기에 보조를 맞추어 제품의 고정밀화가 그 어느 때보다 강하게 요구되고 있다. 이에 따라 공작기계를 이용한 정밀 가공기술의 필요성이 증가하게 되었고 공작기계가 공작물의 가공정도에 미치는 영향에 대한 평가가 많은 관심을 모으고 있다. 이는 가공된 공작물의 정밀도는 그것을 가공한 공작기계의 정밀도에 의해 좌우되기 때문이다.(중략)

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.9
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• pp.1846-1855
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• 2015

In this paper, a precise relative positioning with TD(time differenced) carrier phase measurements from a low-cost GNSS(Global Navigation Satellite System) receiver is proposed and analysed. The proposed method is using carrier phase measurement from a single GNSS receiver that reference receiver is not required and stand alone positioning is possible. TD operation removes the troublesome integer ambiguity resolution problem, and if the time interval is short, other error, such as, ionospheric, tropospheric delay and ephemeris error are effectively eliminated. The error analysis of the proposed method shows that a precise and positioning with carrier phase is possible. The implemented system is evaluated using a real car experiments. The results show that the horizontal positioning error was less than 3m during 10 minutes experiments, which is 4 times more precise than the results of normal code based absolute positioning.