• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.169-176
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• 2000

Longitudinal and lateral forces acting on tires are known to be closely related to the tract-ability braking characteristics handling stability and maneuverability of ground vehicles. In thie paper in order to develop tire force monitoring systems a monitoring model is proposed utilizing not only the vehicle dynamics but also the roll motion. Based on the monitoring model three monitoring systems are developed to estimate the tire force acting on each tire. Two monitoring systems are designed utilizing the conventional estimation techniques such as SMO(Sliding Mode Observer) and EKF(Extended Kalman Filter). An additional monitoring system is designed based on a new SKFMEC(Scaled Kalman Filter with Model Error Compensator) technique which is developed to improve the performance of EKF method. Tire force estimation performance of the three monitoring systems is compared in the Matlab simulations where true tire force data is generated from a 14 DOF vehicle model with the combined-slip Magic Formula tire model. The built in our Lab. simulation results show that the SKFMEC method gives the best performance when the driving and road conditions are perturbed.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권5호
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• pp.373-381
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• 2020

쿼드로터는 대칭적인 구조로 모델링이 간단하지만 외란과 시스템의 불확실성에 민감하다는 단점이 있다. 쿼드로터의 제어를 위해 비교적 간단하게 적용이 가능한 PID 제어가 많이 연구되고 있지만, 비선형 시스템에서는 정밀한 제어가 힘들다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 외란과 시스템의 불확실성에 강인한 특징을 가지는 슈퍼 트위스팅 알고리즘(Super twisting algorithm)을 이용한 쿼드로터 제어를 제안한다. 이 제어기법을 이용하여 쿼드로터의 자세제어기를 구성하였다. 구성한 제어기의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션 및 실제 비행시험을 진행하였다. 제어기의 보다 객관적인 성능 검증을 위해 PID 제어와 성능 비교를 진행하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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• pp.223-226
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• 1995

New output voltage control technique based on the simple feedback linearization is proposed. The system states are first divided into fast states and slow states. Then, the control stage is composed of the fast inner current control loop and the slow outer voltage control loop. From the inner loop, the average control is derived by the sliding mode concept and it is inserted into the dynamic equations of the slow states in the outer loop. Applying the feedback linearization technique to the obtained large-signal models of the PWM dc-dc converters, linearized large-signal models are obtained for the slow states. With this technique, the output voltage controller of the PWM dc-dc converters can be designed easily in the global state space and its control performance can also be much improved.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권10호
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• pp.821-828
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• 2021

쿼드로터는 다른 비행체에 비해 작고 가벼워서 바람과 같은 외란에 민감하다는 단점이 있다. 이 단점을 해결하기 위해 외란에 강인한 제어기법을 이용하는 연구가 많이 이루어져 왔다. 본 논문에서는 외란을 해결하기 위해 적은 힘으로 큰 토크를 발생시킬 수 있는 CMGs (Control Moment Gyros)를 활용하였다. 쿼드로터의 자세 제어를 위해 2개의 CMGs를 활용하였고, 4개의 로터와 2개의 CMGs를 구동하기 위한 시스템을 구성하였다. 구성한 시스템의 제어 성능을 확인하기 위해 외란이 있는 환경에서 자세 제어에 대한 시뮬레이션을 진행하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권4호
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• pp.28-34
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• 2021

Among the currently available types of fuel, LNG emits a relatively small amount of nitrogen oxide and carbon dioxide when it burns in the engine. However, since LNG is a flammable material, leakage during bunkering can lead to accidents, such as fires. Therefore, it is necessary to install a remote operation emergency shut-down (ESD) valve to block the flow and leakage of LNG in an emergency situation that occurs during bunkering. The ESD valve uses a hydraulic driving device consisting of a hydraulic control valve and a hydraulic motor to control globe valve disc displacement, which regulates the flow path for LNG transfer. At this time, there are various nonlinearities in hydraulic driving devices; hence, it is necessary to design a controller with robust control performance against these uncertainties. In this study, modeling of the ESD valve was carried out, and a sliding mode controller to control the displacement of the globe valve disc was designed. As a result, it was confirmed that the designed control performance could be achieved by overcoming nonlinearity characteristics using the designed controller.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.343-352
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• 2016

멀티로터 비행체는 여러 개의 로터로 이루어진 무인 비행로봇으로서, 로터의 개수에 따라서 트라이로터, 쿼드로터, 헥사로터, 옥토로터 등으로 나누어 진다. 멀티로터는 수직이착륙 및 정지비행과 같은 높은 기동성으로 인하여 다른 무인 비행로봇에 비하여 험준한 산학지역 및 건물이 밀집되어 있는 도심과 같은 지역의 정찰 및 감시 등 여러 응용분야에 유용하게 활용될 수 있다. 하지만, 멀티로터는 불확실한 외부 환경 및 외란의 영향에 쉽게 노출될 수 있어 강건한 자세 및 비행제어 기법의 적용을 필요로 한다. 본 논문에서는 강인제어기법 중 하나인 슬라이딩 모드제어기를 설계 및 임베디드 알고리듬을 구현을 통하여 실시간 실내 비행실험을 위한 시스템을 구성하고, 실시간 위치제어 및 자세 안정화에 대한 실내 비행실험을 수행하였다. 특히, 불확실한 외부환경에 대한 강건한 비행특성을 검증하기 위하여 외란을 삽입하여 비행시험을 통해 성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.369-374
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• 2010

리니어 모터는 동력전달장치가 필요 없는 직접구동 방식으로 접촉 식의 비선형 효과를 크게 줄일 수 있고 구조 또한 간단하다. 그러나 리니어 모터는 동력전달장치를 제거함으로 인해 파라미터 변화와 외란 등에 둔감한 동력전달장치의 장점을 잃게 되어 모델의 불확실성이나 외란에 민감할 뿐만 아니라 마찰과 리플의 특성에 쉽게 영향을 받는다. 본 논문은 리니어 모터의 두 축을 대상으로 위치제어에 악영향을 주는 대표적인 비선형 함수인 마찰력과 리플력을 추정하여 이를 보상하며 개선된 교차 축 연동제어기를 통해 축 간의 윤곽정밀도를 향상시켰다. 기존의 연구된 제어기들은 위치추종과 윤곽추종을 위해 개별적인 제어기를 설계하였으나 제안된 제어기는 하나의 안정한 제어기로 두 축의 위치정밀도와 윤곽정밀도를 동시에 향상시켰다. 제안된 비선형 적응제어기는 모의실험을 통하여 기존의 제안된 교차 축 연동제어기와 비교검증을 함으로써 제안된 제어시스템의 성능을 검증하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권4호
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• pp.247-255
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• 1985

본 논문은 가변구조모델추종제어(VSMFC)계 설계의 새로운 방법을 고찰한 것이다. 설계 개념은 가변구조계(VSS)와 슬라이드모드 이론을 사용하여 비선형 시변다변수계가 파라미터 변동이 있을지라도 모델추종을 정확히 하게끔 제어측이 가변구조를 갖게 하는 것이다. 본 논문의 방법을 실제 물리계에 적용할 때 컴퓨터 계산시간의 감소와 파라미터변동에 무관한 동적응답을 기대할 수 있다. 이론의 유효성을 밝히기 위해 VSMPC를 1000MWe의 불등경수형 원자로(BWE)에 적용하였다. 즉 원자로의 출력요구가 정격출력의 85∼90% 범위에서 변할 때 부하추종출력제어가 원활히 이루어지는가를 컴퓨터 시뮬레이션하였다. 12개의 비선형미분방정식으로 동특성이 주어지는 원자로에서 6차계 선형모델을 85% 정격치에서 구하고 여러범위에 걸쳐서 부하변동이 있을 때 파라미터변동을 극복하면서도 출력제어를 원활히 하는가를 연구하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권6호
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• pp.639-654
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• 2018

Rocking motion have been used for achieving the 'resilient buildings' against earthquakes in recent studies. Low-rise buildings, unlike the tall ones, because of their small aspect ratio tend to slide rather than move in rocking mode. However, since rocking is more effective in seismic response reduction than sliding, it is desired to create rocking motion in low-rise buildings too. One way for this purpose is making the building's structure rock on its internal bay(s) by reducing the number of bays at the lower part of the building's skeleton, giving it a mushroom form. In this study 'mushroom skeleton' has been used for creating multi-story rocking regular steel buildings with square plan to rock on its one-by-one bay central lowest story. To show if this idea is effective, a set of mushroom buildings have been considered, and their seismic responses have been compared with those of their conventional counterparts, designed based on a conventional code. Also, a set of similar buildings with skeleton stronger than code requirement, to have immediate occupancy (IO) performance level, have been considered for comparison. Seismic responses, obtained by nonlinear time history analyses, using scaled three-dimensional accelerograms of selected earthquakes, show that by using appropriate 'mushroom skeleton' the seismic performance of buildings is upgraded to mostly IO level, while all of the conventional buildings experience collapse prevention (CP) level or beyond. The strong-skeleton buildings mostly present IO performance level as well, however, their base shear and absolute acceleration responses are much higher than the mushroom buildings.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.401-414
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• 2018

Planing hull type ships are often equipped with interceptor or trim tab to improve the excessive trim angle which leads to poor resistance and sea keeping performances. The purpose of this study is to design a controller to control the attitude of the ship by controllable stern interceptor and validate the effectiveness of the attitude control by the towing tank test. Embedded controller, servo motor and controllable stern interceptor system were equipped with planing hull type model ship. Prior to designing the control algorithm, a model test was performed to identify the system dynamic model of the planing hull type ship including the stern interceptor. The matrix components of model were optimized by Genetic Algorithm. Using the identified model, PID controller which is a classical controller and sliding mode controller which is a nonlinear robust controller were designed. Gain tuning of the controllers and running simulation was conducted before the towing tank test. Inserting the designed control algorithm into the embedded controller of the model ship, the effectiveness of the active control of the stern interceptor was validated by towing tank test. In still water test with small disturbance, the sliding mode controller showed better performance of canceling the disturbance and the steady-state control performance than the PID controller.