• 한국항공우주학회지
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• 제42권4호
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• pp.305-316
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• 2014

항공전자 장비들의 급속한 발전으로 인해 무인항공기의 크기가 소형화 되고 있으나, 무인항공기에 대해 주어지는 임무는 더욱 정확하고 복잡해지고 있다. 정지비행이 가능하고, 간단한 기계적 메커니즘을 가진 쿼드로터는 이 같은 환경에서 활동도가 점차 증가하고 있다. 그러나 쿼드로터는 구조 특성에 따라 출력의 개수보다 입력의 개수가 작은 under actuated 시스템이므로, 쿼드로터 제어에 큰 제약이 따른다. 본 논문에서는 이와 같은 쿼드로터의 단점을 해결하기 위해서 4개의 원동기 외에 2개의 추가적인 원동기를 더 부착한 모델을 제안하여, 입력의 개수와 출력의 개수가 같은 fully actuated 시스템을 구현하도록 한다. 제안한 쿼드로터 모델의 제어기를 설계하기 위해 궤환선형화 기법을 적용하였다. 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안한 모델과 설계된 제어기의 성능을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.328-330
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• 2018

태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치가 설치된 해상 부유체는 파도에 의해서 운동한다. 해상 부유체의 안전성을 평가하기 위해서는 부유체 운동의 측정과 해석이 필요한데, 일반적으로 6자유도 운동을 이용한다. 6자유도 운동은 저전력, 소형, 저가의 특징을 갖고 있는 MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 이용하여 측정할 수 있다. 문제는 MEMS의 낮은 정밀도이다. 본 연구에서는 이러한 MEMS를 이용한 해상 태양광 부유체의 거동을 측정하고, 측정한 거동을 이용한 안전성 평가 기법에 관하여 검토하였다. 연구결과 3축의 가속도계와 3축의 자이로스코프를 이용한 관성 측정 플랫폼을 통해서 해상 부유체의 모델링과 안전성 평가가 가능함을 알았다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.35-45
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• 2006

본 논문에서는 휴대용 회전 유도탄 체계의 모델링과 성능분석에 사용할 수 있는 실시간 병렬처리 시뮬레이터 개발에 대하여 기술한다. 실시간 병렬처리 시뮬레이터는 항공기의 적외선 형상을 만드는 탐색기 에뮬레이터, 실시간 컴퓨터, 시스템 유닛. 유도 조종 장치 및 탐색기 프로세서 등과 같은 하드웨어 실물장치와 실시간 컴퓨터에 내장된 수학적 모델, 6 자유도 모델 및 공력 모델 등을 구현한 응용 소프트웨어 및 호스트 컴퓨터에 내장된 사용자 프로그램 등으로 구성되었다. 실시간 컴퓨터는 병렬로 연결된 여섯 개의 TI사 C-40 프로세서로 설계되었으며, 기계적 장치와 결합된 아날로그 전자회로를 이용하여 탐색기 에뮬레이터를 설계하였다. 시스템 유닛은 구성 요소간의 임피던스 정합 기능과 미세 신호를 처리하며, 시뮬레이터와 실물 유도탄 발사 장치의 연결이 가능하다. 개발된 실시간 병렬처리 시뮬레이터를 휴대용 회전 유도탄의 성능분석 장치로 사용하기 위하여 현장실험을 통한 결과 검증시험을 수행하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.77-87
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• 2022

PADS(Precision Aerial Delivery System)은 원형 낙하산을 이용한 공중 물자수송 시스템의 낮은 착륙 정확도를 개선해줄 수 있는 장비로 AGU(Airborne Guidance Unit)을 장착하여 원하는 목적지로 안전하게 물자를 수송할 수 있다. 현재 외국에서 개발된 PADS 성능은 착륙 정확도가 CEP₅₀ 100m 범위로 보고되고 있으나 실제 지형 및 기상환경에 따라 많은 차이를 보인다. 산악지역이 많은 국내 환경에서는 국부적인 지형변화에 따른 풍향, 풍속 변화가 심하고 이는 착륙 정밀도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PADS의 6DOF 비선형 모델링을 기반으로 HILS(Hardware In the Loop Simulation)를 구축하여 바람 환경에서 Ram air parachute의 기동 특성을 분석하였다. 이러한 기동 특성을 고려하여 EM(Energy Management) 기동과 FA(Final Approach) 기동을 포함한 정밀 연착륙 알고리즘을 설계하였다. PADS 시뮬레이션 결과 CEP₅₀ 40m 이내로 정밀 연착륙이 가능하였으며, 향후 이러한 연구 결과를 바탕으로 실제 PADS 투하시험을 통하여 정밀 공중 물자수송 시스템에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.41-51
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• 2018

무장 헬리콥터에서 발사되는 무유도 로켓은 로터 블레이드에 의한 내리흐름과 전후좌우 기동으로 인한 외풍에 의해 전체 궤적 및 사거리가 변화하므로, 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적을 예측하는 것이 중요하다. 내리흐름 효과를 고려한 무유도 로켓의 궤적 및 사거리를 예측하기 위해, 본 연구에서 여러 외풍 조건에 따른 후류 영역을 Actuator Disk Model(ADM)로 계산하고 6 자유도 (6 DOF) 운동 해석으로 무유도 로켓의 자세 및 전체 비행 궤적을 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 ADM 해석 결과를 6 자유도에 반영하여 다양한 초기 발사조건에서 무유도 로켓의 전체 궤적을 예측할 수 있고, 기존 Inflow model을 이용한 내리흐름 해석과는 다르게 동체와의 간섭효과를 고려하여 비교적 정확한 내리흐름 및 다양한 외풍 환경 조건으로 궤적을 예측 할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여, 내리흐름 효과에 의한 무유도 로켓의 자세 및 궤적 변화 메커니즘을 유효 받음각 변화와 기수 자세 안정성으로 규명하였다. 그리고 외풍으로 인해 변화하는 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적변화와 사거리를 계산한 결과, 후방 외풍 시 최대 13% 사거리 증가를 보였다. 사거리 증가의 주요 요인으로 내리흐름 영역과 강도, 부차적 요인으로 외풍과 동체와의 간섭효과, 동압의 크기인 것을 밝혔다. 또한 사거리 변화량이 가장 큰 후방 외풍에서, 후방 외풍의 풍속이 증가함에 따라 로켓의 사거리가 증가하였다. 하지만 특정 후방 외풍 크기 이상에서 더 이상 로켓 사거리가 증가하지 않는 한계를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권6호
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• pp.794-805
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• 1999

Pneumatic cushioning cylinders are commonly employed for vibration and shock control. A mathematical simulation model of a double acting pneumatic cushioning cylinder designed to absorb shock loads is presented which is based on the following assumptions; ideal equation of state isentropic flow through a port conservation of mass polytropic thermodynamics single degree of freedom piston dynamics and energy equivalent linear damping. These differential equation can be solved through numerical integration using the fourth order Runge-Kutta method. An experimental study was conducted to validate the results obtained by the numerical integra-tion technique. Simulated results show good agreement with experimental data. The computer simulation model presented here has been extremely useful not only in understanding the has been extremely useful not only in understanding the basic cushioning but also in evaluating different designs.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.751-755
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• 2004

This paper presents a simplified dynamics of railway vehicle for a tilting train simulator. The tilting train simulator has 6 electric-driven actuators and a visualization system with 1600mm-diameter dome screen. The each system shares the data by ethernet. In order to analyze the dynamics of railway vehicle and transfer the results of the analysis to the other system of the tilting train simulator in realtime base, We assumed the tilting train as a simplified rigid body model with primary and secondary suspensions. The simplified vehicle model has a 17-DOF. Through the running analysis on the tight curve with various radius, we verified the simplified vehicle model.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권4호
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• pp.1164-1176
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• 1996

A magnetically levitated micro-positioner is implemented to avoid mechanical friction and increase precision. Since magnetic levitation system is inherently unstable, most concern is focused on a magnetic circuit design to increase the system dynamic stability. For this, the proposed levitation system is constructed by using an antagonistic structure which permits a simple design and robust stability. From the dynamic equations of motion, it is verified that the proposed magnetically levitated system is decoupled in 6 degree-of-freedom motion. Experimental results are presented in terms of time response and accuracy.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권8호
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• pp.627-636
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• 2021

본 논문에서는 재사용발사체 유도제어에 관한 연구를 다루었다. 이를 위하여 6자유도의 재사용발사체 운동방정식 모델링을 수행하였으며, 이를 이용하여 최적 재진입경로를 생성 및 해당 경로를 추종하는 유도제어 시뮬레이션을 수행하였다. 유도제어기 설계를 위하여 모델링 불확실성, 외란 및 고장에 강한 시간지연기법을 적용한 자세제어기와 비선형 유도법칙을 이용하였다. 고전적인 PD 제어기를 적용한 유도제어 시뮬레이션을 수행하여 시간지연기법을 적용한 재사용발사체의 유도제어 시뮬레이션과 비교 검증하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.35-44
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• 2012

본 연구에서 모사 프로그램이 6WD/6WS를 가진 특수 목적 차량의 비정상상태 코너링 성능을 조사하기 위해 개발되었다. 6WD 차량은 비포장 도로에서 작전을 수행하기 좋은 성능을 가지고 있고 안전한 성능을 가진 것으로 신뢰받고 있다. 그러나, 6WS 차량들의 코너링 성능은 관련 문헌을 통해서는 언뜻 이해가 어렵다. 본 논문에서는 6WD/6WS 차량들은 비선형 차량 동력학, 타이어 모델, 운동학적 효과 등을 포함한 18 자유도 시스템으로 모델링 되었다. 그리고 그 차량 모델은 입/출력과 차량변수가 수식화된 접근 방법으로 쉽게 변환될 수 있도록 MATLAB/SIMULINK를 사용한 모사 프로그램으로 구성되었다. 6WS 차량의 코너링 성능은 브레이크 휠과 피봇팅 각각으로 해석되었다. 모사 결과들을 보면, 코너링 성능은 전후 휠 조향 뿐만이 아니라 중간 휠 조향에 따라 좌우됨을 보여준다. 덧붙여, 새로운 6WS 제어법칙은 측면 미끄러짐 각을 최소화하기 위해 제안되었다. 차량변경 모사 결과들은 제안된 제어법칙의 6WS 차량의 장점을 보여준다.