• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.105-111
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• 2004

최근의 무인항공기는 정찰임무를 비롯하여 무인기에 미사일을 장착하여 지대공 공격 임무를 수행하기까지 군용으로 뿐만 아니라 기상 관측, 해상 관측 등의 목적으로 폭넓게 활용하고 있으며, 점차 필요성이 높아지고 있다. 이러한 무인기는 정밀한 자세제어를 위하여 자세정보를 제공하는 AHRS와 같은 센서를 장착하는데 비용이 500만원 정도에서 고급 센서는 수 천 만원에 이르고 있다. 최근 한국항공우주연구원에서는 이러한 고가의 센서 출력정보인 자세각 정보를 사용하지 않고 각속도 정보를 기반으로 저가형 자동비행시스템을 개발하여 소형표적기와 무인표적기 비행시험을 통하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 무인항공기의 항법시스템 설계를 위하여 목표로 하는 신뢰성을 충족시키면 동시에 저가형인 GPS 센서를 선택하기 위하여 Hardware in the Loop Simulation(HILS)을 통하여 GPS 출력주파수에 따른 성능을 확인하였다. 마지막으로 무인표적기에 자동비행시스템과 항법시스템을 장착하여 비행시험을 수행하였으며, 설계된 항법시스템 성능을 비행시험 결과를 통하여 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권4호
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• pp.425-436
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• 2017

Vibration control using a tuned mass damper (TMD) is an effective technique that has been verified using analytical methods and experiments. It has been applied in mechanical, automotive, and structural applications. However, the damping of a TMD cannot be adjusted in real time. An excessive mass damper stroke may be introduced when the mass damper is subjected to a seismic excitation whose frequency content is within its operation range. The semi-active tuned mass damper (SATMD) has been proposed to solve this problem. The parameters of an SATMD can be adjusted in real time based on the measured structural responses and an appropriate control law. In this study, a stiffness-controllable TMD, called a leverage-type stiffness-controllable mass damper (LSCMD), is proposed and fabricated to verify its feasibility. The LSCMD contains a simple leverage mechanism and its stiffness can be altered by adjusting the pivot position. To determine the pivot position of the LSCMD in real time, a discrete-time direct output-feedback active control law that considers delay time is implemented. Moreover, an identification test for the transfer function of the pivot driving and control systems is proposed. The identification results demonstrate the target displacement can be achieved by the pivot displacement in 0-2 Hz range and the control delay time is about 0.1 s. A shaking-table test has been conducted to verify the theory and feasibility of the LSCMD. The comparisons of experimental and theoretical results of the LSCMD system show good consistency. It is shown that dynamic behavior of the LSCMD can be simulated correctly by the theoretical model and that the stiffness can be properly adjusted by the pivot position. Comparisons of experimental results of the LSCMD and passive TMD show the LSCMD with less demand on the mass damper stroke than that for the passive TMD.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권8호
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• pp.106-112
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• 1998

최근에 영상 및 음성 데이터의 양은 크게 증가하고 있다. 이러한 경향에 따라 고밀도 자기기록 시스템이 필요하게 되었고 테이프의 트랙은 더욱 더 좁아지게 되었다. 따라서 DVCR(digital video cassette recorder)에서는 재생시에 캡스탄 모터의 속도와 위상을 정밀하게 제어하여, 헤드가 트랙을 따라 정확하게 주행하도록 유지시켜주는 캡스탄 서보시스템이 필요하게 되었다. 이를 위하여 DVCR에서는 ATF(Automatic Track Following)방식을 사용한다. 본 논문에서는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform)을 이용한 새로운 DVCR용 ATF 블록의 설계방법을 제안하였다. 제안한 ATF 블록을 ALTERA사의 FPGA에 구현하여 실제 DVCR 시스템에서 그 성능을 시험하였다. 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 방식이 기존의 디지털 저역통과필터(lowpass filter)를 사용한 구현법에 비해 비용면에서 더 효과적임을 검증하였다. 또한 로직게이트 수가 기존의 방법에 비하여 약 20% 감소함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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• pp.378-385
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• 2000

산업 현장에서 제어 시스템은 l-PD와 PID 제어시스템을 널리 이용된다. 고정밀, 고정도의 위치 제어 시스템에서는 부하변동이나 외란에 의한 제어대상의 파라메타 변동에 따라 제어하기가 어렵다. 목표치 주종에 대해서 PID제어기의 파라메타 값을 설정하면 외란에 대해여 파라메타 설정에 난조가 발생하므로 목표치 추종성능과 외란제거에 강인하게 제어하기가 어렵다. 본 논문에서는 목표치 추종에 대해서 PID 제이기의 파라메타 간을 설정하면 외란에 대해여 파라메타 설정에 날조가 발생하므로 목표치 추종성능과 외란제거에 모두 만족하는 강인성제어에 용이한 2자유도 PID 제어기를 제안하고 그 제어기의 파라메타($\alpha$,$\beta$,${\gamma}$,η)을 신경망 역전파 알고리즘을 이용하여 투닝하므로서 신경망에 의한 2자유도 PID의 각 파라메타를 조정하여 직류 서보 전동기의 위치제어계에서 강인한 제어성능을 고찰하도록 하였다. 신경망 2자유도 PID제어기를 제안하여 제어성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 그 성능을 검토하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.726-734
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• 2007

Generally, a mobile robot is moved by original input programs. However, it is very hard for a non-expert to change the program generating the moving path of a mobile robot, because he doesn't know almost the teaching command and operating method for driving the robot. Therefore, the teaching method with speech command for a handicapped person without hands or a non-expert without an expert knowledge to generate the path is required gradually. In this study, for easily teaching the moving path of the autonomous mobile robot, the autonomous mobile robot with the function of speech recognition is developed. The use of human voice as the teaching method provides more convenient user-interface for mobile robot. To implement the teaching function, the designed robot system is composed of three separated control modules, which are speech preprocessing module, DC servo motor control module, and main control module. In this study, we design and implement a speaker dependent isolated word recognition system for creating moving path of an autonomous mobile robot in the unknown environment. The system uses word-level Hidden Markov Models(HMM) for designated command vocabularies to control a mobile robot, and it has postprocessing by neural network according to the condition based on confidence score. As the spectral analysis method, we use a filter-bank analysis model to extract of features of the voice. The proposed word recognition system is tested using 33 Korean words for control of the mobile robot navigation, and we also evaluate the performance of navigation of a mobile robot using only voice command.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.21-32
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• 2013

본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권3호
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• pp.292-300
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• 2011

Control systems in machinery equipment provide correction signals to motion units in order to reduce or cancel out the mismatches between sensor feedback signals and command or desired values. In this paper, we introduce a simulator for control characteristics of machinery equipment. The purpose of the simulator development is to provide mechanical system designers with the ability to estimate how much dynamic performance can be achieved from their design parameters and selected devices at the designing phase. The simulator has a database for commercial parts, so that the designers can choose appropriate components for servo controllers, motors, motor drives, and guide ways, etc. and then tune governing parameters such as controller gains and friction coefficients. The simulator simulates the closed-loop control system which is built and parameter-tuned by the designer and shows dynamic responses of the control system. The simulator treats the moving table as a 6 degrees-of-freedom rigid body and considers the motion guide blocks stiffness, damping and their locations as well as sensor locations. The simulator has been under development for one and a half years and has a few years to go before the public release. The primary achievements and features will be presented in this paper.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권2호
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• pp.133-145
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• 1996

This paper presents an indirect cutting force measuring system, which uses the current signals from the AC servo drive units of the horizontal machining center, with its applications to the adaptive regulation of the cutting forces in various milling processes and to the on-line monitoring of tool breakage. A typical model for the feed-drive control system of a horizontal machining center is developed to analyze cutting force measurement from the drive motor. The pulsating milling forces can be measured indirectly within the bandwidth of the current feedback control loop of the feed-drive system. It is shown that the indirectly measured cutting force signals can be used in the adaptive controller for cutting force regulation. The whole scheme has been embedded in the commercial machining center and a series of cutting experiments on the face cutting processes are performed. The adaptive controller reveals reliable cutting force regulating capability against the various cutting conditions. It is also shown that the tool breakage in milling can be detected within one spindle revolution by adaptively filtering the current signals. The effect of the cutter run-out has been considered for the reliable on-line detection of tool breakage.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.9-15
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• 2016

본 논문은 Cortex-M4 기반 STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터수집 및 융합 시스템 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터수집 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 4 종류까지 실시간으로 수집하여 서버 컴퓨터로 자료를 전송할 수 있으며, 각종 센서와 연결이 간편하여 설치가 간단하고 간편한 필드-프레임을 개발해서 동작 속도를 매우 향상 시켰다. 또한 각종 센서를 쉽게 연결할 수 있도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부를 별도로 두어서 서로 다른 센서에서 입력된 신호를 융합할 수 있게 설계되었다. 이러한 융합형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 동시 수집과 모터제어에 잘 동작하였으며 정밀제품의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권6호
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• pp.133-140
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• 2001

This paper suggests another system for a cutting force measuring tool in a milling process. Generally, tool dynamometer is taken into account for the most appropriate cutting force measuring tool in the analysis of cutting mechanism. However, high price and limited space make it difficult to be in-situ system for controllable milling process. Although an alternative method using AC current of servo-motor has been suggested, it is unsuitable for cutting force control because of small upper frequency limit and noise. The cutting force measuring system is composed of two load cells placed between the moving table bracket and the nut flange part of ballscrew. It has many advantages such as low cost and wide range measurement than tool dynamometer because of the built-in moving table and the low cost load cell. The static and dynamic model of the measuring system using imbeded load cell is introduced. Various Experiments are carried out to validate both models. By comparing the cutting forces from a series of end milling experiments on the tool dynamometer and the system developed in this paper, the accuracy of the cutting force measuring system is verified. Upper frequency limit is measured by the experiment of dynamic characteristics.