International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제16권2호
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pp.278-294
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2015
Considering the guidance and control problem of the near space interceptor (NSI) during the terminal course, this paper proposes a three-channel independent integrated guidance and control (IGC) scheme based on the backstepping sliding mode and finite time disturbance observer (FTDO). Initially, the three-channel independent IGC model is constructed based on the interceptor-target relative motion and nonlinear dynamic model of the interceptor, in which the channel coupling term and external disturbance are regarded as the total disturbances of the corresponding channel. Then, the FTDO is introduced to estimate the target acceleration and control system loop disturbances, and the feed-forward compensation term based on the estimated values is employed to effectively remove the effect of disturbances in finite time. Subsequently, the IGC algorithm based on the backstepping sliding mode is also given to obtain the virtual control moment. Furthermore, a robust least-squares weighted control allocation (RLSWCA) algorithm is employed to distribute the previous virtual control moment among the corresponding aerodynamic fins and reaction jets, which also takes into account the uncertainty in the control effectiveness matrix. Finally, simulation results show that the proposed IGC method can obtain the small miss distance and smooth interceptor trajectories.
본 논문에서는 추력비정렬 및 발사체 횡방향 무게중심 오프셋에 의한 유도 성능 영향성에 대해서 다루었다. 민감도 분석 방법과 몬테카를로 시뮬레이션 방법을 적용하여 추력비정렬 및 횡방향 무게중심 오프셋에 의한 궤도 투입 오차 변화를 계산함으로써 영향성을 분석하였다. 추력비정렬 및 횡방향 무게중심 오프셋에 의한 영향을 보상하기 위한 방안으로서 적분제어기를 추가하는 방법과 Saturn-V 발사체의 비정렬 보상 알고리듬인 SMC 방법의 적용을 고려해 보았고 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 효용성을 평가하였다.
BTT 조종방식을 갖는 유도탄내에서 2축 김발형 탐색기가 그 기준축에 장착된 레이트 자이로를 사용하여 안정화되어질 때, BTT조종방식에 의한 Rolling에 따른 시선의 변화가 실제 시선변화량과 더불어 탐색기에서 측정되어진다. 이러한 동체운동 상관효과는 BTT 유도탄의 호밍루프내에서 주로 의사표적기동과 레이트자이로 정렬오차가 관계되어 있다는 것을 알 수 있었다. 본 논문에서는 이러한 각각의 동체운동 상관을 포함하는 탐색기모델과 간단한 선형 BTT 호밍루프 모델을 구축하였다. 그리고 이 모델에서 호밍루프 안정성에 대한 상관효과를 분석하였으며, 안정성 회복을 위한 선형 보상기를 제시한다.
주차정보시스템은 주차 대기시간을 줄이고 운전자의 편의를 증진시킬 수 있지만, 다수의 검지기, 표출장치, 제어장치 등을 포함하는 특성에 기인하여 항구적인 전력을 소비하는 특징을 갖는다. 근래에 국내외에서 환경 친화적 그린 빌딩을 위한 저 전력 소비 형 주차정보시스템의 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 가상 빌딩의 주차장을 대상으로, 소비전력 저감을 특징으로 하는 주차정보시스템을 설계하였다. 본 설계를 위한 주차검지기로는 기 상용화된 배터리방식 주차 검지기인 무선루프식검지기와 지자기방식 검지기를 적용하고, 시스템 구성 및 통신 네트워크, 운전자 정보서비스 시나리오, 배터리 수명 평준화 등에 대한 설계를 진행하였다. 이어서, 설계된 주차정보시스템의 운영 소비전력을 추정하고 이를 종래의 일반적인 초음파방식 시스템의 동작 소비전력과 비교 하였다. 또한, 주기적 배터리 교체비용을 고려한 전력 유지비용을 환산하여 비교하였다. 7년의 배터리 교체주기를 기준으로 하였을 때, 설계된 시스템의 운영 소비전력은 기존 초음파센서 기반 시스템의 13% 수준으로, 전력 운영비용 환산 값은 기존시스템과 유사한 수준인 94.9%로 추정되었다. 본 연구의 시스템은 소비전력의 괄목할 만 한 경감에 따라, CO2발생의 저감을 기대할 수 있다.
A groundwater source heat pump (GWHP) was developed in this study by adapting a borehole heat exchanger with closed-loop and open-loop systems in a new building. In the pilot test building, the air-conditioning on the second floor was designed to employ a closed-loop system and that on the third floor had an open-loop system. The GWHP design is based on the feasibility of groundwater resources at the installation site. For the hydrogeological survey of the study site, pumping and injection tests were conducted, and the feasibility of GWHP installation was evaluated based on the air-conditioning load demand of the building. The site was found to be satisfactory for the design capacity of the thermal load and water quality. In addition, the effect of groundwater movement on the performance of the closed-loop system was tested under three different operational scenarios of groundwater pumping. The performance of the system was sustainable with groundwater flow but declined without appropriate groundwater flow. From long-term observations of the operation, the aquifer temperature change was less than 2℃ at the observation well and 5℃ at the injection well with respect to the initial groundwater temperature. This pilot study is expected to be of guidance for developing GWHPs at fractured rock aquifers.
고체 추진제를 연료로 사용하는 DACS의 압력 및 추력을 동시에 제어하기 위한 제어기법을 제안하였다. 두 제어변수를 효과적으로 제어하기 위하여 각 변수의 물리적 특성을 고려한 연속형 루프 닫힘 구조를 적용하였고, 부정정 구조를 가진 제어명령을 효율적으로 분배하기 위하여 가중벡터를 이용한 의사 역행열 기법을 제안하였다. 아울러 높은 가속도를 안정적으로 획득하기 위하여 압력 유도기법을 종말 호밍구간에 적용함으로써 추력과 압력에 관한 명령 분배의 효용성을 입증하였다.
This paper deals with the problem of precise impact angle control of an actual homing missile guided by biased proportional navigation (BPN). To do this, the BPN guidance loop including dynamic lag is modeled as the confluent hyper-geometric differential equation and its analytic solution is derived. Based on the solution, a systematic way to determine the bias constant is newly devised. Different from the existing BPN solution obtained by ignoring the dynamic lag, the proposed one can exactly describe the behavior missile before target interception. hence it is drastically improved the angle constrained terminal guidance performance.
In this paper, the Hardware-In-The-Loop Simulation(HILS) of missile systems are studied. The HILS is an effective performance evaluation technique that bridges the simulation fidelity gap between analytic all-digital simulations and actual flight tests of missile systems. The HILS may be required to perform system integration tests, performance evaluation at system or subsystem level. Major elements of this HILS facility will include the flight table, simulation computers, I/O computer and peripheral equipments. HILS of missile systems typically involve computer modeling of flight dynamics coupled with a hardware guidance and control(G/C) systems. This paper describes a real time performance evaluation technique of a G/C system, Development of a HILS for a Autopilot of SAM G/C will be used as an example.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제4권5호
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pp.653-659
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2006
The design of $H_2$-optimal control with regional pole assignment via state feedback in linear time-invariant systems is investigated. The aim is to find a state feedback controller such that the closed-loop system has the desired eigenvalues lying in some desired stable regions and attenuates the disturbance between the output vector and the disturbance vector. Based on a proposed result of parametric eigenstructure assignment via state feedback in linear systems, the considered $H_2$-optimal control problem is changed into a minimization problem with certain constraints, and a simple and effective algorithm is proposed for this considered problem. A numerical example and its simulation results show the simplicity and effectiveness of this proposed algorithm.
The radome boresight error degrades the microwave seeker ability and the missile guidance performance. It increases the miss distance, also. This paper propose a method of radome boresight error measurement and compensation. The compensation method consist of radome analysis and radome compensation. In the radome analysis stage, we can know that the electromagnetic characteristics distorted by radome. In the compensation stage, the look-up table is built and used for compensation. The test uses a FMS(Flight motion simulator) and adjusts the FMS setup error for more accuracy. The result shows that not using an elaborate radome measurement equipment, the radome boresight error is well compensated easily.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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