• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.359-365
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• 2011

기동형 경계 로봇은 공항이나 항구 등의 공공 지역을 보호하기 위한 기동형 차량 시스템에 고정되어 있는 경계 로봇을 말한다. 이러한 기동형 경계 로봇은 사격 시스템, 카메라 시스템, 임베디드 시스템 그리고 AHRS 센서로 구성되어 있다. 또한 고각과 방위각을 위한 2 축 제어가 가능하도록 설계되었다. 안정화된 영상과 사격을 위해 이 시스템은 차량의 모션으로부터 발생하는 외란에 대한 보상을 통해 안정화가 되어야 한다. 본 논문에서는 ADAMS 와 Matlab/Simulink 를 이용해서 기동형 경계로봇의 가상 모델을 생성하고 제안한 안정화 알고리즘을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 또한 가상모델에 상응하는 모형의 기동형 경계 로봇과 6 축 모션 시뮬레이터를 이용하여 안정화 알고리즘을 실험적으로 검증하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제14권2호
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• pp.16-22
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• 2017

This paper presents the algorithm of an adaptive model-free-control-based steering control for multi-axle all-terrain cranes for which the recursive least squares with forgetting are applied. To optimally control the actual system in the real world, the linear or nonlinear mathematical model of the system should be given for the determination of the optimal control inputs; however, it is difficult to derive the mathematical model due to the actual system's complexity and nonlinearity. To address this problem, the proposed adaptive model-free controller is used to control the steering angle of a multi-axle crane. The proposed model-free control algorithm uses only the input and output signals of the system to determine the optimal inputs. The recursive least-squares algorithm identifies first-order systems. The uncertainty between the identified system and the actual system was estimated based on the disturbance observer. The proposed control algorithm was used for the steering control of a multi-axle crane, where only the steering input and the desired yaw rate were employed, to track the reference path. The controller and performance evaluations were constructed and conducted in the Matlab/Simulink environment. The evaluation results show that the proposed adaptive model-free-control-based steering-control algorithm produces a sound path-tracking performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.21-28
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• 2010

본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.43-50
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• 2013

The stringent emission regulation and future shortage of fossil fuel motivate the research of alternative powertrain. In this study, a system of proton exchange membrane fuel cell has been modeled to analyze the performance of the fuel cell system for automotive application. The model is composed of the fuel cell stack, air compressor, humidifier, and intercooler, and hydrogen supply which are implemented by using the Matlab/Simulink(R). Fuel cell stack model is empirical model but the water transport model is included so that the system performance can be predicted over various humidity conditions. On the other hand, the model of air compressor is composed of motor, static air compressor, and some manifolds so that the motor dynamics and manifold dynamics can be investigated. Since the model is concentrated on the strategic operation of compressor to reduce the power consumption, other balance of components (BOP) are modeled to be static components. Since the air compressor model is empirical model which is based on curve fitting of experiments, the stack model is validated with the commercial software and the experiments. The dynamics of air compressor is investigated over unit change of system load. The results shows that the power consumption of air compressor is about 12% to 25% of stack gross power and dynamic response should be reduced to optimize the system operation.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.443-453
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• 2020

대표적인 기동 헬리콥터인 UH-60A의 기체 진동응답을 감소시키고자 능동 진동 제어 시스템(Active Vibration Control System, AVCS)을 이용한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 로터 진동 하중, 기체 구조 동역학 모델링, 진동응답 해석 및 진동 제어 시뮬레이션 연구를 수행하기 위하여 DYMORE II, NDARC, MSC.NASTRAN 및 MATLAB Simulink 등의 다양한 해석, 설계 및 제어 프로그램들을 함께 사용하였다. 5개의 CRFG와 7개의 가속도계로 이루어진 Multi Input Multi Output(MIMO) 모델을 AVCS 시뮬레이션 연구에 이용하였다. 본 시뮬레이션 연구를 통하여 진동이 극심한 158knots의 비행속도에서 UH-60A의 주요 위치(조종석, 로터와 기체의 접합부, 중앙 승객실 및 후방 승객실) 위치에서 AVCS의 사용으로 인하여 4/rev 기체 진동응답이 25.14~96.05%만큼 감소될 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.505-508
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• 2016

도심에서 배전선로는 지중과 가공 선로의 구성, 연가, 건물과 나무로 인한 시야 방해로 추적하기가 어렵다. 이러한 3상 4선식 배전계통에서 특정 수용가가 어떤 변압기 또는 어떤 배전선로로부터 공급되는지를 결정하는 것이 현장의 전기 기술자에게 어려운 문제다. 배전선로의 부하 평형등을 위해 선로의 정확한 추적기술이 필요하다. 본 논문에서는 소전력 고주파 신호를 사용하는 전력선 통신을 활용한 식별 방법을 제안한다. 배전선로에 고주파 전력 신호를 주입하여 분석 한 결과 고주파 신호는 배전선 및 변압기에서 전달을 억제하게 된다. 이러한 제안된 전송제한 방법을 사용하여 변압기도 식별하고 배전선로도 식별하고자 한다. 배전계통에서 전력선 통신 신호의 전달 특성을 분석하기 위한 변압기, 3상 선로, 부하 등에 대한 시뮬레이션 해석 모델을 기술한다. 그리고 시스템은 전력선 통신 모듈을 바탕으로 송수신기로 구성된다. 이론적 개념을 검증하기 위해서 일반 상업용 건물에서 실험이 행하여진다. 또한 MATLAB 시뮬링크를 사용하여 개념에 대한 이해를 위한 시뮬레이션이 수행된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.863-871
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• 2017

헬리콥터 능동진동제어시스템에 널리 이용되는 LMS (least mean square) 알고리즘은 전방경로 (forward path) 전달함수와 에러 신호의 연산을 통해 제어 입력을 계산한다. 에러 신호가 정현파 형태일 경우, 기준 신호에 동기화된 진동수, 위상을 가지는 코사인과 사인 함수의 조합으로 표현될 수 있다. 제어 신호 또한 동일한 진동수를 가지게 되므로 제어 입력의 코사인, 사인 성분의 크기만 계산하고, 기준 신호의 진동수, 위상 정보를 활용하면 제어알고리즘은 단순하게 구현될 수 있다. 제어 입력 신호의 계산은 단순한 행렬 연산으로 구현되고, 제어 명령의 변화는 에러 센서의 주파수에 비해 느리기 때문에 제어알고리즘은 낮은 주파수에서 운용 가능하다. 에러 센서의 코사인, 사인 성분을 추출하는 신호처리 알고리즘을 시뮬링크 모델로 구현하고, PIL (processor in the loop) 모드 시뮬레이션을 통해 실시간 작동 성능을 평가하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.28-38
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• 2012

The characteristics of vibration and noise of a compressor used for electric appliances have significant influence on the quality of the products. For improvement on the quality of electric appliances, investigations for understanding the dynamic behaviour of the compressor are essential. Since Virtual Lab for the dynamics model and MAXWELL for the electromagnetics model are separate software programs with no interface, the joint simulation of the models could not be performed. This study suggests a way to develop the compressor model capable of the joint simulation with MATLAB/SIMULINK linking a flexible multi-body dynamics model, a torque model, and an electricity control model. The compressor model is found to be able to perform I/O data transfer among the sub-models and joint simulation. The simulation results of the flexible body and rigid body dynamics models were compared to check availability of the joint simulation system. In addition, the simulated vibration and driving torque of the compressor mechanisms were compared with measurements. Through the simulations, the influence of springs and LDT on the dynamic behaviour of the compressor was examined. This study examines the influence of the dynamic behaviour of the compressor mechanisms through joint simulation of the flexible multi-body dynamics model and electromagnetic circuit allows analysis.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.505-511
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• 2015

고체 산화물 연료전지는 $800{\sim}1000^{\circ}C$의 고온에서 작동한다. 고온 작동은 효율에 유리하지만 재료 요구 조건, 신뢰성, 열팽창 문제 등이 발생하여 온도 제어가 중요하다. 본 연구에서는 연료전지 시스템의 열관리를 위한 상태 공간 제어기를 설계하고 응답 특성을 확인하였다. 연료전지 스택과 열관리 핵심부품인 촉매연소기는 집중 용량법을 이용한 과도 응답 모델을 개발하였고, 구성품과 통합하여 정적 운전 특성을 확인하였다. 개발된 비선형 시스템을 정격 운전 조건에서 다중 입력과 출력이 가능한 상태 공간 식으로 선형화하였다. 부하에 따라 응답특성이 현저하게 달라지는 특성을 제어하기 위해 LQR 제어기를 설계하여 궤환 제어 시스템의 온도를 제어하였다. 상태 궤환 제어기가 적어도 두 개의 제어 게인을 가지고 운전 영역에 따른 응답을 보여줄 때, 원하는 온도 응답을 나타냄을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.238-247
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• 2004

실시간 시뮬레이션 및 HILS(Hardware In the Loop Simulation)는 항공기 설계 및 개발에 있어서 개발기간의 단축과 비용절감 측면에서 필수적이며 컴퓨팅 기술의 발달로 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 복잡한 운동모델과 실시간 시뮬레이션에 대한 요구사항을 충족시키기 위하여 분산처리에 의한 시뮬레이션이 요구되며 실시간 컴퓨터 환경 내에서 시뮬레이션 소프트웨어를 개발해야 하므로 개발 및 디버그, 유지보수가 매우 어렵다. 특히 실시간, 무 교착상태의 고성능 분산코드를 작성하는 경우는 더욱 그러하다. 본 연구에서 구축하는 회전익기 HILS 환경은 이러한 어려움을 상당부분 처리함으로써 사용자가 직접 코드를 손대지 않고 HILS 및 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 상용화된 부품과 개발된 최신 툴을 이용하여 구성하였다. Matlab/Simulink 환경에서 개발된 회전익기 비행시뮬레이션 소프트웨어를 기준으로 하여 HILS 환경 및 MILS(Man In the Loop) 환경이 추가되어 조종사의 직접 입력에 대한 반응을 실제 하드웨어에 피드백 하는 MILS-HILS 통합 환경을 구축하였다. 개발기간의 단축 및 유지보수의 편의를 위하여 RT-Lab을 사용하여 실시간 코드를 생성하고 타켓컴퓨터에 다운로드 하는 방식으로 실시간 시뮬레이션이 가능하다.