• 대한기계학회논문집A
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• 제24권6호
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• pp.1608-1615
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• 2000

The track tension is closely related to the maneuverability of tracked vehicles and the durability of tracks and suspension systems. In order to minimize the excessive load on the tracks and to pre vent the peal-off of tracks from the road wheels, it is required to maintain the optimum track tension throughout the maneuver. However, the track tension cannot be easily measured due to the limitation in the sensor technology, harsh environment, etc. In this paper an indirect track tension monitoring system is developed based on idler assembly models, a geometric relation around the idler, and the tractive force estimated by using the Extended Kalman Filter. The performance of the tension monitoring system is verified with the results obtained from the Multi-Body Dynamics model.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1871-1877
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• 2000

Longitudinal and lateral forces acting at tire are known to be closely related to the tractive ability, braking characteristics, handling stability and maneuverability of ground vehicles. However, it is not feasible in the operating vehicles to measure the tire forces directly because of high cost of sensors, limitations in sensor technology, interference with the tire rotation and harsh environment. In this paper, in order to develop tire force monitoring system, a new vehicle dynamics monitoring model is proposed including the roll motion. Based on the monitoring model, tire force monitoring system is designed to estimate the lateral tire force acting at each tire. A newly proposed SKFMEC (Scaled Kalman Filter with Model Emr Compensator) method is developed utilizing the conventional EKF (Extended Kalman Filter) method. Tire force estimation performance of the SKFMEC method is evaluated in the Matlab simulations where true tire force data is generated from a 14 DOF vehicle model with a combined-slip Magic Formula tire model.

• 대한조선학회지
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• 제21권4호
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• pp.10-20
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• 1984

When the hydrodynamic coefficients of the ship maneuvering equation are estimated by captive model test, it is difficult to take account of the scale effect between model and full scale ship. This scale effect problem can be overcome by processing the sea trial data with system identification. Extended Kalman filter is used as a system identification technique for the modification of the simulation equation as well as the estimation of hydrodynamic coefficients The phenomena of simultaneous drifting of linear coefficients occur. It is confirmed that two coefficients in each pair-$(Y_v',\;Y_r'-m'u'),\;(N_v',\;N_r')$-are simultaneously drifting and all 4 coefficients are drifting together. Particularly simultaneous drifting and 2 coefficients in each pair is more significant. It is also shown that the simultaneous drifting of 4 coefficients can be reduced by choosing the input data which have the random v'/r' curve and 4 coefficients are estimated within $2{\sim}4%$ error, which may be noise level. So, it is recommended to operate the rudder randomly in sea trial or model test for the application of system identification technique.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.646-654
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• 2010

This paper describes an integrated chassis control for a maneuverability, a lateral stability and a rollover prevention of a vehicle by the using of the ESC and AFS. The integrated chassis control system consists of a supervisor, control algorithms and a coordinator. From the measured and estimation signals, the supervisor determines the vehicle driving situation about the lateral stability and rollover prevention. The control algorithms determine a desired yaw moment for lateral stability and a desired longitudinal force for the rollover prevention. In order to apply the control inputs, the coordinator determines a brake and active front steering inputs optimally based on the current status of the subject vehicle. To improve the reliability and to reduce the operating load of the proposed control algorithms, a multi-core ECU platform is used in this system. For the evaluation of this system, a closed loop simulations with driver-vehicle-controller system were conducted to investigate the performance of the proposed control strategy.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.4-6
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• 2018

Traditional methods of research on ship maneuvering performance were estimated in calm water. Ship maneuverability in waves is of vital importance for navigation safety of a ship (ITTC, 2008). The accurate estimation of force and moment acting on the ship and rudder behind propeller are necessary because the rudder, propeller and hull interaction is of key importance. In addition, course-keeping ability and maneuvering performance of a ship can be significantly affected by the presence of wave. In this study, the model test is performed in the regular wave in the square wave tank in Changwon National University and the hydrodynamic force acting on the ship hull and rudder behind the propeller in various wave directions is investigated. The effect of wavelength and wave direction on hydrodynamic force acting on ship and rudder behind propeller in regular waves is discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.47-58
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• 1994

본 논문에서는 천수역에 위치한 선박의 선형(線形) 조종성 계수를 추정하기 위한 이론적인 해석법에 대한 연구가 수행되었다. 세장체 이론을 사용하여 선체 주위의 유동을 모델화하였으며, 이로부터 물체 근처의 내부 유체 영역에서의 횡방향 유속에 대한 적 미분 방정식을 유도하였다. 이의 수치해법에 관하여 자세히 기술하였고, 특정 경우에 대한 이론해와 계산 결과를 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 이 적 미분 방정식의 해를 이용하여 선체의 선형(線形) 조종성 계수를 추정할 수 있다. Mariner. Series 60, Wigley 선형에 대한 계산을 수행하였으며, 기존의 실험 결과와 비교하여 보았다. 조종 운동을 하고 있는 선체 주위의 복잡한 유동을 모델화하는 과정중에 포함된 여러 가지 가정에도 불구하고, 계산 결과는 실험 결과와 정성적, 정량적으로 잘 일치하며, 선박의 초기 설계 단계시 수심에 따른 기본적인 조종성 변화를 추정할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.369-376
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• 2019

선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.168-178
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• 2022

본 연구에서는 선수부에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 연직면 조종성능을 추정하기 위해 저항시험, 연직면 사항시험, VPMM 시험을 부산대학교 예인수조에서 수행하였다. 연직면 사항시험은 대각도에서 발생하는 횡교차력 성분을 고려하기 위해 -40도에서 40도 범위 내에서 수행하였다. 프로펠러의 회전 상태는 특정 rpm으로 회전하는 경우와 예인속도에 맞춰 자연스럽게 프로펠러가 회전하는 경우로 나눠 시험을 수행하였다. 구속모형 시험을 통해 수중운동체의 연직면 조종 유체력 미계수를 추정하였으며 최종적으로 동유체력 미계수를 기반으로 연직면 동적 안정성지수를 산정하고 프로펠러 회전 상태가 동적 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 본 시험 결과는 전방에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 조종시험 참고자료로서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권1호
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• pp.16-25
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• 2021

동유체력 미계수는 수중운동체의 조종성능을 예측하기 위해 정확히 추정되어져야 하며 추정 방법의 일환으로 다양한 모형시험이 수행되어오고 있다. 수중운동체는 횡동요 모멘트 변화에 민감하므로 관련 동유체력 미계수를 추정하는 작업은 정확히 수행되어져야 한다. 본 연구에서는 횡동요 운동과 관련한 동유체력 미계수를 간단하게 추정할 수 있는 순수 횡동요 장비를 새롭게 설계하였다. 횡동요 운동은 간단한 기계적 메커니즘을 통하여 구현하였으며, 메커니즘의 원리와 적용과정 그리고 설계한 장비의 system identification에 대해 기술하였다. 또한 순수 횡동요 시험의 해석방법을 제시하고 설계한 장비에 대해 반복시험을 거쳐 결과의 재현성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.173-178
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• 2015

최근 국내외적으로 수중 유도무기체계 개발로 다양한 형태의 수중운동체 기술이 발전되고 있다. 특히 수중운동체 중 하나인 잠수함은 한국의 특수한 상황에서 최적의 선형설계를 위한 신뢰도 높은 조종성 평가 기술이 요구되며, 이를 위한 정확한 동유체력 계수의 추정 또한 중요한 연구 분야라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 잠수함 모형을 대상으로 구속모형시험인 VPMM (Vertical Planar Motion Mechanism) 시험을 실시하여 정밀도 높은 동유체력 계수를 추정하였다. 그리고 추정된 연직면 운동에 대한 선형 (Linear) 동유체력 계수 (Hydrodynamic derivatives)들을 이용하여 동안정성 (Dynamic Stability)을 판별하였다. 그 결과, 이론추정치와의 비교를 통해 동유체력 계수의 타당성이 검증되었으며, 잠수함의 연직면 동안정성도 양호한 것으로 평가되었다. 즉, 무한수심으로 정의되는 심도 6.0의 깊은 수심으로 갈수록 주기에 따른 변화가 작아지며, 이론추정치에 근사함을 확인할 수 있었다. 한편 연직면 동안정성 판별에 있어서는, 0보다 큰 양(+)의 값을 가짐으로서 연직면 운동에 대한 동안정성을 만족하는 것으로 나타났다.