• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.359-362
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• 2006

This study develops an automatic berthing control algorithm for ships with a bow thruster and a stern thruster as well as a rudder. A nonlinear mathematical model for low speed maneuvering of ships is used to develop a MIMO(multi-input multi-output) nonlinear control algorithm. The algorithm consists of two parts, which are forward velocity control and heading angle control. The control algorithm is designed based on the longitudinal and yaw dynamic models of ships. The desired heading angle is obtained by the so called "Line of Sight" method. An optimal control force allocation method of the rudder and the thrusters is suggested. The nonlinear control algorithms are tested by numerical simulations using MATLAB, and shows good tracking performances.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.17-23
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• 2012

An integrated dynamic control (IDCF) with an active front steering system and an active rear braking system is proposed and developed in this study. A fuzzy logic controller is applied to calculate the desired additional steering angle and desired slip of the rear inner wheel. To validate IDCF system, an eight degree of freedom, nonlinear vehicle model and a sliding mode wheel slip controller are also designed. Various road conditions are used to test the performance. The results show that the yaw rate of IDCF vehicle followed the reference yaw rate and reduced the body slip angle, compared with uncontrolled vehicle. Thus, the IDCF vehicle had enhanced lateral stability and controllability.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권4호
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• pp.313-325
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• 2020

Slope displacement and factor of safety (FOS) of a slope are two aspects that reflect the stability of a slope. However, the traditional limit equilibrium (LE) methods only give the result of the slope FOS and cannot be used to solve for the slope displacement. Therefore, developing a LE method to obtain the results of the slope FOS and slope displacement has significance for engineering applications. Based on a force-displacement coupled mode, this work expands the LE Morgenstern-Price (M-P) method. Except for the mechanical equilibrium conditions of a sliding body adopted in the traditional M-P method, the present method introduces a nonlinear model of the shear stress and shear displacement. Moreover, the energy equation satisfied by a sliding body under a small slope displacement is also applied. Therefore, the double solutions of the slope FOS and horizontal slope displacement are established. Furthermore, the flow chart for the expanded LE M-P method is given. By comparisons and analyses of slope examples, the present method has close results with previous research and numerical simulation methods, thus verifying the feasibility of the present method. Thereafter, from the parametric analysis, the following conclusions are obtained: (1) the shear displacement parameters of the soil affect the horizontal slope displacement but have little effect on the slope FOS; and (2) the curves of the horizontal slope displacement vs. the minimum slope FOS could be fitted by a hyperbolic model, which would be beneficial to obtain the horizontal slope displacement for the slope in the critical state.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.102-108
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• 1999

슬라이딩 모드 제어기(SMC)는 파라미터의 변동과 급격한 외란을 가진 이중 탱크 시스템과 같은 비선형 제어 시스템에 대해 견실성을 갖는 가변구조로써 널리 알려져 있다. 그러나, 이러한 파라미터에 대한 적응 동조 알고리즘은 만족하지 못한다. 그러므로, 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위제어를 하기 위해 슬라이딩 모드에 기반을 둔 실변수 유전 알고리즘(RVEGA SMC)을 시도하였다. SMC의 스위칭 파라미터는 RVEGA에 의해 쉽고, 빠르게 최적화 되었다. 시뮬레이션 결과에서는 제안된 RVEGA SMC에 의해 탱크의 수위가 오버슈트나 정상상태 오차 없이 만족한 제어결과를 보여준다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1045-1052
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• 2015

본 논문은 장거리 탐지 레이더(LRSR;Long Range Surveillance Radar) 회전 구동 안정화에 관한 내용으로, 외란에 강인한 제어기 설계에 관한 것이다. 외란에 강인한 제어기 설계를 위하여 시스템 동특성과 외란 요소를 분석하고 그에 대한 수학적 모델링을 수행한다. 탐지레이더는 바람이 강한 높은 지대에 설치되는 특성과 넓은 안테나면을 갖는 형상적인 특성을 감안하였을 때 주 외란 요소는 풍속을 들 수 있다. 풍속은 베어링의 마찰을 증가시키는 요소로 작용하고 이는 안정화 성능을 저해 한다. 풍속이 탐지레이더에 미치는 영향은 전산유체역학(CFD;Computational Fluid Dynamics) 해석 결과를 이용한다. 전산유체역학 해석 결과를 제어알고리즘의 외란 입력으로 구성하여 제어기법에 대한 안정화 성능을 시뮬레이션과 실험을 통하여 기술한다. 플랜트 모델링 및 제어기는 Matlab / Simulink 를 이용하여 구성한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.75-84
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• 2003

본 논문에서는 모델링 오차나 공력계수의 불확실성이 포함되어 있는 항공기 시스템에 대해서 신경회로망을 이용한 새로운 비선형 제어시스템 설계기법을 제안하였다. 비선형 적응제어법칙을 이용하여 신경회로망의 연결가중치를 변화시켰으며, 슬라이딩 제어법칙을 이용하여 신경회로망의 추정오차를 보상하였다. 제어시스템의 성능을 결정짓는 제어 매개변수들과 신경회로망 구조를 설계하기 위한 방법을 제안하였으며, 유전자 알고리듬을 이용하여 제어 매개변수들과 신경회로망 구조를 최적화하였따. 신경회로망의 구조탐색에 적합하도록 다수의 개체군을 형성하여 개체와 군이 동시에 전화하도록 하였다. 제안된 유전자 알고리듬에 의해 최적화된 구조를 갖는 신경회로망을 이용한 제어시스템을 항공기 종운동 모델에 적용하여 성능을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.437-444
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• 2020

본 논문에서는 불규칙 선수파랑 조건에서 선박계류시스템의 전후동요를 억제하는 연구를 수행하였다. 두점식 계류시스템은 비선형복원력의 특성으로 인하여 규칙파 조건에서도 강한 비선형 응답 특성을 보인다. 종방향 불규칙 장파가 외란으로 선박계류시스템에 작용하게 되면 규칙파 외력이 입사하는 경우보다 변위와 속도에서 더욱 복잡한 비선형 거동이 발생한다. 계의 종동요 변위와 속도를 동시에 억제하기 위하여 슬라이딩모드 제어법(SMC)을 적용하였다. SMC는 매개변수의 불확실성 및 외란에 대한 강인성을 갖는 폐루프 시스템을 제공하지만, 채터링은 이 제어법을 사용할 때 큰 단점이 된다. 본 연구에서는 준 슬라이딩모드의 시그모이드 함수를 이용하여 불규칙 해양파의 외란 조건에서 채터링을 줄이고. 수렴의 정확성에 도달하는 목표를 달성하였다. 제어법의 유효성은 수치시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권6호
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• pp.79-85
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• 2012

본 논문에서는 항내에서 저속으로 운동(항해)하는 선박의 운동제어문제에 대해 고려하고 있다. 항내에서는 특히 그 운동속도가 느리므로 일반 항해에서와는 달이 저주파대역에서의 운동특성이 중요하다. 대부분의 중대형선박이 항내에서 터그보트에 의해 접안시설로 이동하게 된다. 이러한 사실을 고려하여 대상선박이 4기의 터그보트에 의해 제어되는 선박의 제어계 설계문제에 대해 고찰하고 있다. 주요 연구내용은 크게 두가지로 구분된다. 첫째 비선형특성이 강하게 포함되어있는 선박운동특성을 고려하여 비선형관측기를 설계한다. 이것은 특히 저주파수 대역에서 선박의 위치와 속도 등 제어신호를 계산하는데 필요한 정보를 추정하는데 유효한 방법으로 잘 알려져 있다. 이를 기반으로 외란 등에 강인한 슬라이딩모드 제어기를 설계한다. 결과적으로 비선형관측기를 포함한 슬라이딩모드제어기의 유용성을 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 이 결과는 실험을 위한 유용한 기초자료로 활용될 것이다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.261-264
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• 1997

A contactless eddy current type braking system is developed to take advantages of the recent brake system which uses hydraulic force can show high efficiency in a certain velocity region, but not in a high velocity region, and has initial response delay time and pressure build-up time which make stopping distance longer. These are the limits of mechanical brake system of a contact type, which makes a concept brake system required. So, in this paper, the contactless brake system .of a inductive current type is chosen instead of hydraulic brake system. This brake system can be used almost forever for being no wear and contributed to lightening weight of a vehicle. Besides, the contactless brake system can be used as that of electric or solar car with anti-lock brake system. The analysis of induced electromotive force and braking torque obtained with theoretical approximate model, the design of a braking system and a nonlinear controller, and the results of simulation of the ABS, experiment are included.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.312-321
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• 2016

Dynamic behaviour of a slider-crank mechanism associated with a smart flexible connecting rod is investigated. Effect of various mechanisms' parameters including crank length, flexibility of the connecting rod and the slider's mass on the dynamic behaviour is studied. Two control schemes are proposed for elastodynamic vibration suppression of the flexible connecting rod and also obtaining a constant angular velocity for the crank. The first scheme is based on feedback linearization approach and the second one is based on a sliding mode controller. The input signals are applied by an electric motor located at the crank ground joint, and two layers of piezoelectric film bonded to the top and bottom surfaces of the connecting rod. Both of the controllers successfully suppress the vibrations of the elastic linkage.