• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.54-62
• /
• 2023

자유로운 이착륙과 뛰어난 비행능력을 가진 플랩핑 날갯짓 비행체에 관한 집중적 연구개발이 진행되고 있다. 대부분의 플랩핑 날갯짓에 관한 연구는 동기화된 운동의 다양한 운동변수에 대한 연구들로 비동기 운동을 수행하는 에어포일의 비정상 공력 특성에 미치는 영향에 대한 관심은 크지 않았다. 본 연구에서는 히브와 피치 진동운동 주파수가 서로 다른 에어포일의 비정상 공력특성을 수치적으로 연구했다. 먼저 비동기 운동에 따른 운동특성과 받음각 변화를 파악하였다. 해석 결과 진동수 비가 1.0인 경우 양력은 발생하지 않았고 추력이 크게 발생했다. r=0.5인 경우 양력이 크게 발생하였다. 에어포일 주변의와 분포와 표면에서의 압력계수를 분석하여 비동기 진동운동을 하는 에아포일의 공력특성을 분석했다. r=0.5인 경우 r=1.0인 경우 보다 더 큰 앞전 및 뒷전 와들이 관찰되었으며, 이 와들이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 공력특성에 큰 영향을 미친 것을 발견하였다. 향후 피치진동의 진폭이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 비정상 공력특성에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권9호
• /
• pp.863-868
• /
• 2011

This paper presents a method to achieve a synchronous positioning objective for a dual-cylinder electro-hydraulic system with friction characteristics. The control system consists of a VSC (Variable Structure Controller) for each of the hydraulic cylinders and a PID (Proportional-Integral-Derivative) feedback controller. The PID controller is used for controlling the non-synchronous error generated by both cylinders when motion synchronization is carried out. To enhance the position-tracking performance of the individual cylinders friction characteristics is modeled in model, based on the estimated friction force. The simulation and experimental results show that the proposed method can effectively achieve the objective of position synchronization in the dualcylinder electro-hydraulic system, with maximum synchronization error with ${\pm}2\;mm$.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.63-71
• /
• 2023

본 연구에서는 NACA 0012 에어포일을 사용하여 히브와 피치 진동운동의 주파수가 다른 경우에 대하여 피치진동운동의 진폭에 에어포일의 비정상 공력 특성에 미치는 영향을 수치적으로 연구했다. 양력계수는 주파수비가 1.0인 경우 피치진동운동의 진폭이 30°와 20°인 경우 양력계수 값이 크지 않았으나 10°인 경우 양력계수값이 크게 증가했다. 주파수비가 0.5인 경우 양력계수값은 전체적으로 주파수비가 1.0인 경우보다 큰 값을 가졌으며, 진폭이 감소할수록 양력이 크게 증가하였다. 항력계수는 주파수비가 1.0인 경우 전체적으로 추력이 크게 발생하였으며 진폭이 감소할수록 추력의 크기가 감소하였다. 주파수비가 0.5인 경우 피치진동운동의 진폭이 30°인 경우 항력이 발생하였으나 진폭이 10°인 경우 추력이 발생하였다. 향후 본 연구를 확장하여 에어포일의 히브진동운동의 진폭변화에 따른 비정상 공력 특성 변화를 연구할 계획이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.1-11
• /
• 2022

'실제 신체가 아닌 대상이 내 신체처럼 느껴지는 환상'을 의미하는 몸 소유감 환상 (Body Ownership Illusion; BOI)은 고무 손 환상 (Rubber-Hand Illusion) 실험에서 사람이 고무손을 자신의 손처럼 느낄 수 있다는 것을 보여준 뒤로 활발히 연구되어 왔으며, 가상 현실에서도 가상 신체에 대해 BOI가 형성될 수 있다는 것이 증명되었다. BOI의 형성을 위해 주로 사용된 Visuomotor(VM; 시각-운동), Visuotactile(VT; 시각-촉각) 자극이 어떤 영향을 미치는지 많은 연구가 되어왔으나 두 자극을 동시에 전신에 전달한 연구는 매우 제한적이었다. 본 연구에서는 가상 아바타와의 전신 몸 소유감에서 VM, VT 자극을 동시에 전달했을 때 각 자극이 BOI에 어떤 영향을 미치는지 연구하였고 추가적으로 임장감, 감정, 가상 멀미감으로 나타나는 사용자 경험을 연구하였다. 연구결과 BOI 측정 결과는 VM 측면에서는 자극이 일치할 때 높게 나타났으나 VT의 경우는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 임장감의 경우 VT는 VM이 일치하는 경우에서만 영향을 주는 것을 확인하였으며, 감정의 경우 정서가 정도에서 VM과 VT 자극이 모두 영향을 주고, 가상 멀미감의 경우 통계적인 차이를 확인하지 못하였다. 이러한 연구 결과는 가상 아바타와의 전신 몸 소유감에서 전반적으로 VM의 일치도가 중요한 요인이지만, VM이 일치되는 경우 VT의 일치가 임장감과 같은 주관적 경험에 영향을 줌을 시사한다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.437-445
• /
• 1999

본 논문에서는 다지지점 가진에 의한 구조물의 동적응답을 구하기 위하여 유한요소모형을 수정하고 등가하중을 도입하는 간단한 기법을 제안하였다. 제안방법은 다지지점 입력에 대한 해석기능이 있는 기존의 범용구조해석 S/W를 이용한 선형 및 비선형 해석결과와 비교하여 검증하였다. 이 기법은 다지지점 입력에 대한 해석기능이 없는 범용유한요소해석 S/W 및 비선형 구조해석을 위하여 특별히 개발되었던 전산프로그램을 이용하여 다지지점 입력에 대한 지진응답해석을 수행할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.875-881
• /
• 2014

The redundancy resolution of the seven DOF (Degree of Freedom) upper limb exoskeleton is key to the synchronous motion between a robot and a human user. According to the seven DOF human arm model, positioning and orientating the wrist can be completed by multiple arm configurations that results in the non-unique solution to the inverse kinematics. This paper presents analysis on the kinematic and dynamic aspect of the human arm movement and its effect on the redundancy resolution of the seven DOF human arm model. The redundancy of the arm is expressed mathematically by defining the swivel angle. The final form of swivel angle can be represented as a linear combination of two different swivel angles achieved by optimizing two cost functions based on kinematic and dynamic criteria. The kinematic criterion is to maximize the projection of the longest principal axis of the manipulability ellipsoid of the human arm on the vector connecting the wrist and the virtual target on the head region. The dynamic criterion is to minimize the mechanical work done in the joint space for each of two consecutive points along the task space trajectory. The contribution of each criterion on the redundancy was verified by the post processing of experimental data collected with a motion capture system. Results indicate that the bimodal redundancy resolution approach improved the accuracy of the predicted swivel angle. Statistical testing of the dynamic constraint contribution shows that under moderate speeds and no load, the dynamic component of the human arm is not dominant, and it is enough to resolve the redundancy without dynamic constraint for the realtime application.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제16권2호
• /
• pp.295-328
• /
• 2015

In recent years the monitoring of structural behavior through acquisition of vibrational data has become common practice. In addition, recent advances in sensor development have made the collection of diverse dynamic information feasible. Other than the commonly collected acceleration information, Global Position System (GPS) receivers and non-contact, optical techniques have also allowed for the synchronous collection of highly accurate displacement data. The fusion of this heterogeneous information is crucial for the successful monitoring and control of structural systems especially when aiming at real-time estimation. This task is not a straightforward one as measurements are inevitably corrupted with some percentage of noise, often leading to imprecise estimation. Quite commonly, the presence of noise in acceleration signals results in drifting estimates of displacement states, as a result of numerical integration. In this study, a new approach based on a time domain identification method, namely the Unscented Kalman Filter (UKF), is proposed for correcting the "drift effect" in displacement or rotation estimates in an online manner, i.e., on the fly as data is attained. The method relies on the introduction of artificial white noise (WN) observations into the filter equations, which is shown to achieve an online correction of the drift issue, thus yielding highly accurate motion data. The proposed approach is demonstrated for two cases; firstly, the illustrative example of a single degree of freedom linear oscillator is examined, where availability of acceleration measurements is exclusively assumed. Secondly, a field inspired implementation is presented for the torsional identification of a tall tower structure, where acceleration measurements are obtained at a high sampling rate and non-collocated GPS displacement measurements are assumed available at a lower sampling rate. A multi-rate Kalman Filter is incorporated into the analysis in order to successfully fuse data sampled at different rates.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제2권2호
• /
• pp.125-168
• /
• 2015

Dynamic aeroelastic behavior of structurally nonlinear Joined Wings is presented. Three configurations, two characterized by a different location of the joint and one presenting a direct connection between the two wings (SensorCraft-like layout) are investigated. The snap-divergence is studied from a dynamic perspective in order to assess the real response of the configuration. The investigations also focus on the flutter occurrence (critical state) and postcritical phenomena. Limit Cycle Oscillations (LCOs) are observed, possibly followed by a loss of periodicity of the solution as speed is further increased. In some cases, it is also possible to ascertain the presence of period doubling (flip-) bifurcations. Differences between flutter (Hopf's bifurcation) speed evaluated with linear and nonlinear analyses are discussed in depth in order to understand if a linear (and thus computationally less intense) representation provides an acceptable estimate of the instability properties. Both frequency- and time-domain approaches are compared. Moreover, aerodynamic solvers based on the potential flow are critically examined. In particular, it is assessed in what measure more sophisticated aerodynamic and interface models impact the aeroelastic predictions. When the use of the tools gives different results, a physical interpretation of the leading mechanism generating the mismatch is provided. In particular, for PrandtlPlane-like configurations the aeroelastic response is very sensitive to the wake's shape. As a consequence, it is suggested that a more sophisticate modeling of the wake positively impacts the reliability of aerodynamic and aeroelastic analysis. For SensorCraft-like configurations some LCOs are characterized by a non-synchronous motion of the inner and outer portion of the lower wing: the wing's tip exhibits a small oscillation during the descending or ascending phase, whereas the mid-span station describes a sinusoidal-like trajectory in the time-domain.