• 제목/요약/키워드: Thrust Axis

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쿼터니온을 이용한 유도탄 자세제어

  • 송찬호;남헌성;김승환;조항주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.166-188
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    • 1998
  • 본 논문에서는 쿼터니온 궤환 개념이 기존의 오일러각 궤환 개념에 비해 추력벡터제어(Thrust Vector Control) 방식을 사용하는 전술 유도탄 자세제어에 보다 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다. 오일러각 궤환 방식을 택한 기존의 자세제어기에서 오일러각 궤환 부분을 쿼터니온 궤환으로 적절히 바꾸어 주게 되면 자세명령 크기 변화에 따른 시간응답 특성의 변화를 줄일 수 있으며, 쿼터니온 궤환 방식을 택할 경우, 우주비행체 자세제어 분야에서 활발히 연구되고 있는 고유축(Eigen Axis) 회전에 의한 자세변환을 수행할 수 있는 자세제어기 설계가 가능하다. 고유축 회전은 최단경로에 의한 자세변환 개념이므로, 이러한 능력을 갖춘 자세제어기는 신속한 자세변환이 필요한 전술 유도탄의 초기비행에 매우 효과적으로 이용될 수 있다. 더욱이, 제어법칙에 공력모멘트를 보상하는 항을 추가하게 되면 변화가 심한 공력 모멘트가 유도탄의 회전운동에 미치는 영향을 줄일 수 있어 고유축 회전성능을 보다 개선시킬 수 있다. 우선, 오일러각 궤환보다 쿼터니온 궤환이 유리한 점을 논하고, 쿼터니온 궤환에 근거한 자세제어기의 설계 개념과 제안된 제어기에 의해 구성되는 폐루우프에 대한 안정성 문제를 다룬 후, 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.

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비접촉 회전 스테이지에의 구동 원리로서의 횡자속 원주형 유도 방법 (Transverse flux circumferential induction method as a driving principle of the contact-free revolving stage)

  • 김효준;정광석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.72-79
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    • 2005
  • Compared with linear induction principle, the transverse flux circumferential induction principle is suggested as a driving mechanism of the revolving stage, which can rotate contactlessly without any supporting structure. The stage realizes the integrated motion of levitation, rotation, and planar perturbation, using the two-axis forces, normally directed force of the air-gap and tangential force, of the induction drivers mounted on the stator uniformly. In this paper, the force generating mechanism of the stage is described in detail. First, the various core shapes generating the transverse flux are analyzed to guarantee the proper thrust force. And the vector force intensity of the circumferential induction driver constituting the stage is compared with that of the linear induction driver. Especially it is shown that the magnetic force of the suggested system can be modeled with the linear equivalent model, including the test verification.

진동 실험을 바탕으로 한 정렬 스테이지 등가 모델링 (Equivalent Modeling of an Alignment Stage Based on the Vibration Tests)

  • 임홍재;이정석;이성훈;정재일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.355-360
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    • 2010
  • In this study, a modeling process of a 3-axis planar alignment stage is suggested. Vibration tests using a laser vibro-meter is performed to find the modeling parameters of the stage. By analyzing the result of the test, the stiffness of prismatic joints and revolute joints, as well as the contact conditions of the thrust bearings, can be calculated. The modeling of the stage was validated by comparing six normal mode shapes, which are acquired from experiments and simulations.

미지 파라미터를 갖는 쿼드로터의 적응 백스테핑 호버링 제어 (Adaptive Backstepping Hovering Control for a Quadrotor with Unknown Parameters)

  • 이근욱;박진배;최윤호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1002-1007
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    • 2014
  • This paper deals with the adaptive backstepping hovering control for a quadrotor with model parameter uncertainties. In this paper, the backstepping based technique is utilized to design a nonlinear adaptive controller which can compensate for the motor thrust factor and the drag coefficient of a quadrotor. First, the quadrotor nonlinear dynamics is derived using Newton-Euler formulation. In particular, we use the ${\pi}/4$ shifted coordinate for x- and y-axis of a quadrotor. Second, an adaptive backstepping based attitude and altitude tracking control method is presented. The system stability and the convergence of tracking errors are proven using the Lyapunov stability theory. Finally, the simulation results are given to verify the effectiveness of the proposed control method.

수직축풍력발전기 하부베어링용 테이퍼롤러베어링의 결함진단시스템 개발 (Study on the Diagnosis System of Taper Roller Bearing used on the Lower Bearing of V.A.W.T.)

  • 이성근;박영일;이희원;김영석
    • 한국안전학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.42-51
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    • 1996
  • Taper roller bearing is used on rotating shaft where radial and thrust loads are attended. To avoid the sudden failure and maintain the good condition of rotating machinery it is necessary to monitor the condition of bearing and diagnose the defect of bearing. In this study the diagnosis program of taper roller bearing which is used on the lower bearing of V.A.W.T. (Vertical Axis Wind Turbine) is developed. By plenty of test the database is constructed and by Gaussian distribution obtained from database the defect probability of bearing is calculated.

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횡자속 선형전동기의 추력특성에 따른 선형액추에이터의 동특성 (Dynamic Response of Linear Actuator with the Thrust Force of Transverse Flux Linear Motor)

  • 우병철;강도현;홍도관
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권1호
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    • pp.16-20
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    • 2006
  • The proposed paper presents an integrated linear actuator which combines Transverse Flux Linear Motor(TFLM) for Household elelctric applications. They both use the same primary magnetic circuit, but they have different secondary movers. The paper presents a new design of linear motor for a new electromagnetic linear actuator, an tintegrated TFLM. The calculated tthrust force is good agreement with experiments. We have studied a transient response of a linear actuator with a damping ratio, spring constant and specially a pressed power patterns for a constant stroke control.

2001, 2002년 발생 지진의 발진기구 특성 (Focal Mechanisms of earthquakes occured in 2001, 2002,)

  • 신진수;강익범;박윤경
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.16-22
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    • 2003
  • The focal mechanisms of the earthquakes occurred in 2001 and 2002 are analyzed to understand the regional stress and tectonics in and around Korean Peninsula. The forty -three fault plane solutions are derived using the polarities of first arrival P-waves recorded at KIGAM, Bmh and KEPRI stations. The result suggest that thrust motion with significant amount of strike slip component is dominant mode of faulting. The larger population of mechanism is characterized by WNW-ESE striking nodal planes. NE-SW direction is interpreted as dominant compressional axis orientation of stress field. These solutions are similar to those of medium size earthquakes studied previously, which is known as typical regional tectonic stress orientation in and around Korean Peninsula.

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Lunar ascent and orbit injection via locally-flat near-optimal guidance and nonlinear reduced-attitude control

  • Mauro, Pontani
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권5호
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    • pp.433-447
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    • 2022
  • This work deals with an explicit guidance and control architecture for autonomous lunar ascent and orbit injection, i.e., the locally-flat near-optimal guidance, accompanied by nonlinear reduced-attitude control. This is a new explicit guidance scheme, based on the local projection of the position and velocity variables, in conjunction with the real-time solution of the associated minimum-time problem. A recently-introduced quaternion-based reduced-attitude control algorithm, which enjoys quasi-global stability properties, is employed to drive the longitudinal axis of the ascent vehicle toward the desired direction. Actuation, based on thrust vectoring, is modeled as well. Extensive Monte Carlo simulations prove the effectiveness of the guidance, control, and actuation architecture proposed in this study for precise lunar orbit insertion, in the presence of nonnominal flight conditions.

홀 추력기를 이용한 두바이셋-2 위성의 궤도변화 분석 (Orbit Evolution Analysis of DubaiSat-2 using Hall-effect Thruster)

  • 김은혁;김연호;박종수;고동욱;정연황;이현우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.377-386
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    • 2015
  • 본 논문에서는 국내에서 개발된 인공위성 중 최초로 홀 추력기(Hall-effect Thruster)를 탑재한 두바이셋-2(DubiaSat-2)호의 궤도를 분석하여 홀 추력기의 성능을 검증하였다. 두바이셋-2호가 발사된 2013년 11월 21일(UTC) 이후 8개월간의 초기 궤도 운용을 위한 준비 및 수행 결과들에 대해 중점을 두었으며, 임무 수행 기간 중 태양활동이 궤도 변화에 미치는 영향력을 함께 분석하였다. 특히, 증가한 추력에 따른 실제 궤도 변화와 예측된 궤도를 비교하여 분석한 결과 홀 추력기는 지상 실험 결과와 유사한 11 mN 추력을 발생하고 있는 것을 확인하였다. 본 논문에서 정리된 내용은 추후 홀 추력기를 탑재한 인공위성의 초기 및 정상 임무기간 동안 궤도 운용 시 안정성과 효율성을 높이는데 주요 참고자료가 될 것으로 판단된다.

가변 피치형 수평축 풍력 터빈의 공력 최적설계 및 피치제어 성능 연구 (Optimal Aerodynamic Design and Performance Analysis for Pitch-Controlled HAWT)

  • 유기완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.891-898
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    • 2007
  • 피치 제어형 수평축 풍력터빈에 대한 공력최적 설계 형상과 피치 변화에 따른 공력 성능 특성을 수치적으로 계산하였다. 수치적 방법은 날개 요소이론을 적용하였으며, Prandtl의 팁 손실 효과, 에어포일의 분포 효과, 후류의 회전 효과 등을 고려하였다. 블레이드 설계에는 총 6개의 서로 다른 에어포일을 사용하였으며, 구조적 강성을 갖기 위해서 허브 측에는 최대 40% 두께비의 에어포일을 분포시켰다. 최적 설계에서 얻어진 비선형 코드 길이는 제작성과 무게 등을 고려하여 선형화 시켰고, 선형화에 따른 공력성능 변화는 무시할만하다는 결과를 얻어내었다. 피치각 변화에 따른 동력성능, 추력성능, 토크 성능 곡선을 비교한 결과 $3^{\circ}$의 피치각 변화에도 민감한 공력 값의 변동이 생김을 알 수 있었고, 정밀한 피치 제어를 위한 각도 제어는 증분이 $3^{\circ}$보다 작은 값으로 피치 제어 알고리즘과 피치 구동 장치가 필요함을 알 수 있었다. 또한 최대 토크는 설계속도비보다 작은 속도비에서 발생되는 결과를 보여주었다.