• 제목/요약/키워드: attitude control parameter

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3축 전기유압 매니퓰레이터의 컴플라이언스 제어 (Compliance Control of a 3-Link Electro-Hydraulic Manipulator)

  • 안경관;표성만
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.101-108
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    • 2004
  • An electro-hydraulic manipulator using hydraulic actuators has many nonlinear elements, and its parameter fluctuations are greater than those of an electrically driven manipulator. So it is relatively difficult to obtain stable control performance. In this report, we applied disturbance estimation and compensation type robust control to all axes in a 3-link electro-hydraulic manipulator. From the results of experiment, it was confirmed that the performance of trajectory tracking and attitude regulating is greatly improved by the disturbance observer, which model is the same for each axis. On the other hand, for the autonomous assembly tasks, it is said that compliance control is one of the most available methods. Therefore we proposed compliance control which is based on the position control by disturbance observer for our manipulator system. To realize more stable contact work, the states in the compliance loop are feedback, where not only displacement but also velocity and acceleration are considered. And we applied this compliance control to Peg-in-Hole insertion task and analyzed mechanical relation between peg and hole. Also we proposed new method of shifting the position of end-effector periodically for the purpose of smooth insertion. As a result of using this method, it is experimentally confirmed that Peg-in-Hole insertion task with a clearance of 0.05[mm]can be achieved.

기준점 위치와 미지수 조합에 따른 궤도모델링의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of the Orbit Modeling with Various GCP Configurations and Unknown Parameter Sets)

  • 김동욱;김현숙;김태정
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다양한 기준점 배치와 미지수 조합 모델을 이용하여 궤도모델링의 정확도를 검증하고자 하였다. 실험에 사용된 기준점의 개수는 총 152개로 전체 영상 스트립에 포함되는 지역에 대해 GPS 측량을 통해 획득하였다. 전체 스트립 영상의 길이는 춘천지역에서부터 나주지역까지 약 420km 길이에 해당한다. 궤도모델을 위해 적용된 미지수 조합은 위성의 위치와 속도, 자세를 표현하는 방정식의 계수를 미지수로 선택하여 일곱 가지 방식으로 조합하였다. 실험은 우선 모델점의 배치를 일곱 가지 경우로 결정한 후에 각 경우의 배치에 대해 일정한 개수의 모델점을 선택하였다. 그리고 각 모델점의 배치에 따라 미지수 조합 모델을 각각 다르게 적용해 본 후 그 결과를 분석해 보았다. 실험 결과 모델점의 위치에 관계없이 지리적, 시간적, 경제적 효율성을 갖는 최적의 미지수 조합을 찾을 수가 있었다.

KOMPSAT-1 Telemetry를 활용한 반작용휠 모델링 (Modeling of Reaction Wheel Using KOMPSAT-1 Telemetry)

  • 이선호;최홍택;용기력;오시환;이승우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.45-50
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    • 2004
  • 위성의 성공적인 임무 수행을 위한 자세 안정화와 성능요구조건을 만족하기 위해서 반작용휠 제어로직의 설계가 중요하다. 실제 위성궤도 상에서 발생하는 여러 가지 불확실성으로 인해 지상실험을 통해 획득한 모델 파라미터 값들만으로 제어로직을 설계하는데 한계가 있다. 그러므로 위성이 궤도상에 있을 때의 반작용휠 입력 및 출력 데이터를 이용하여 모델 파라미터를 보정하고 자세제어기에 반영하는 것이 요구된다. 본 논문에서는 다목적실용위성의 Telemetry 데이터를 활용한 시스템인식 (System Identification)을 수행하였고, 이를 통한 반작용휠의 모델 파라미터를 추출한다. 또한, 반작용휠을 모델링 하고 또한 제어기설계에 사용된 모델 파라미터를 추출하여 지상실험 데이터와 비교분석한다.

스마트 무인기의 회전익 모드 비행성 분석 (Analysis of Handling Qualities for Smart Unmanned Aerial Vehicle in Helicopter Flight Mode)

  • 이장호;김응태
    • 한국항행학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.185-192
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    • 2005
  • 본 논문은 스마트 개발 사업의 일환으로 틸트로타 항공기(TR-S4) 비선형 시뮬레이션 모델의 비행성 분석을 수행하였다. TR-S4는 이착륙을 위한 헬리콥터 모드와 천이모드, 고정익 모드로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 헬리콥터 모드만 고려하며, 이 모드는 호버링 모드와 전진비행 모드로 구분한다. 비행성 분석은 안정성과 조종성에 영향을 주는 조종입력에 대한 항공기 응답으로 구성된다. 조종사가 정확한 출발기동과 멈춤기동을 할 수 있게 하는 비교적 변위가 작은 운동과 연관되는 단주기 응답특성 파리미터인 bandwidth를 이용하여 비행성을 분석하였다. 안정성 증강장치(SAS)와 자세 제어기를 장착한 6자유도 비선형 시뮬레이션 모델을 이용한 TR-S4 헬리콥터 모드의 비행성은 대부분 ADS-3 규격서의 level 1을 만족하였다.

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유연모드를 가진 인공위성의 자세제어를 위한 동역학 모델링 및 반작용휠 제어기 설계 (DYNAMIC MODELING AND REACTION WHEEL CONTROLLER DESIGN FOR FLEXIBLE SATELLITE AOCS)

  • 우병삼;채장수
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.386-394
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유연모드를 고려한 위성체 모델링 방법들을 소개하고, 이에 따라 3축 안정화 위성의 유연모드를 모델링하였다. 이 모델을 강체에 대해 설계되었던 반작용휠을 이용한 자세제어루프에 적용하였다. 본 연구에서는 유한요소모델이 완성되기 전 단계에서 집합모드모델 중 전역모드모델을 이용하는 것을 제안하였고, 이를 유한요소법을 이용하여 계산된 모델과 제어기 필터 설계의 관점에서 비교하였다. 새로운 유연모드가 적용됨에 따라 제어기 요구조건을 만족시키기 위한 필터가 필요하여 반작용휠의 모터제어기 루프와 축제어기 루프에 각각 1차 필터를 설계하여 추가하였다. 제어루프 설계 및 시뮬레이션을 위해 MATLAB/Simulink를 사용하였다.

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저가형 관성센서를 이용한 보행자 관성항법 시스템의 성능 향상 (Performance Improvement of a Pedestrian Dead Reckoning System using a Low Cost IMU)

  • 김윤기;박재현;곽휘권;박상훈;이춘우;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.569-575
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    • 2013
  • This paper proposes a method for PDR (Pedestrian Dead-Reckoning) using a low cost IMU. Generally, GPS has been widely used for localization of pedestrians. However, GPS is disabled in the indoor environment such as in buildings. To solve this problem, this research suggests the PDR scheme with an IMU attached to the pedestrian's waist. However, despite the fact many methods have been proposed to estimate the pedestrian's position, but their results are not sufficient. One of the most important factors to improve performance is, a new calibration method that has been proposed to obtain the reliable sensor data. In addition to this calibration, the PDR method is also proposed to detect steps, where estimation schemes of step length, attitude, and heading angles are developed. Peak and zero crossings are detected to count the steps from 3-axis acceleration values. For the estimation of step length, a nonlinear step model is adopted to take advantage of using one parameter. Complementary filter and zero angular velocity are utilized to estimate the attitude of the IMU module and to minimize the heading angle drift. To verify the effectiveness of this scheme, a real-time system is implemented and demonstrated. Experimental results show an accuracy of below 1% and below 3% in distance and position errors, respectively, which can be achievable using a high cost IMU.

주파수 보정법에 의한 구동기 외란 파라미터 정밀 결정 (PRECISION IDENTIFICATION OF ACTUATOR DISTURBANCE PARAMETER BY FREQUENCY COMPENSATION)

  • 이현호;전동익;오화석
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
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    • pp.138-142
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    • 2005
  • 위성자세제어용 구동기 인 반작용 휠은 축 방향 토크뿐만 아니 라 횡 축 방향 외 란 토크와 힘을 발생시켜 위성의 정밀 지향 안정성에 영향을 미치게 된다. 이를 위해서는 반작용 휠 구동시의 발생 외란을 정밀하게 측정할 필요가 있다. 그러나 반작용 휠의 구동은 측정테이블의 진동을 야기 시키고 테이블의 공진 주파수 영역에서 큰 측정 오차를 유발한다. 본 논문은 이러한 진동오차들을 줄이기 위하여 주파수 보정법에 의한 사후처리 과정을 제시하고, 이 보정법으로 얻어진 데이터들로부터 외란 파라미터를 결정함으로써 구동기 외란의 보다 정밀한 측정을 가능케 하기 위함이다. 이 보정법을 적용함으로써 구동기 외란 측정 주파수범위를 넓힐 수 있다.

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차고지증명제정책 순응모형 구축에 관한 연구 (A Study on the Development of Levying Garage Option on Car Buyers Policy Compliance Model)

  • 김경범;황경수;최재성
    • 대한교통학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.13-26
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    • 2012
  • 본 연구는 정책대상자의 차고지증명제정책 순응에 영향을 미치는 요인을 파악하고, 그 요인들을 계획된 행동이론에 적용하여 영향력의 정도와 경로를 파악하기 위하여 구조방정식 모형 분석방법을 이용하여 차고지증명제정책 순응행동 모형을 구축하였다. 독립변수(태도, 주관적 규범, 지각된 행동통제력)는 매개변수(자기차고지 확보노력)에 정(+)의 영향을 미치지만, 매개변수(자기차고지 확보노력)는 종속변수(차고지증명제정책 순응행동 = 자기 차고지에 주차하는 행동)에는 유의한 영향을 미치지 않았다. 결국에는, 독립변수(태도, 주관적 규범, 지각된 행동통제력)는 종속변수(차고지증명제정책 순응행동 = 자기 차고지에 주차하는 행동)에 미치는 영향은 유의미하지 않은 것으로 나타났다. 지각된 행동통제력(단속조치와 처분강화)은 차고지증명제정책 순응행동(자기 차고지에 주차하는 행동)에 정(+)의 영향을 미치지만, 운전자의 과거행동(이면도로 주차, 무료 주차공간을 찾아서 배회)은 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다.

적응 법칙을 적용한 슬라이딩 모드 제어를 이용한 위성의 고장 허용 제어 (Fault Tolerant Control Using Sliding Mode Control with Adaptation Laws for a Satellite)

  • 신미리;강철우;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.98-106
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    • 2013
  • 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어와 간단한 적응 법칙을 이용하여 반작용 휠 고장에 대한 고장 허용 제어 법칙을 제안한다. 위성의 동역학식에 시스템 파라미터 오차와 고장 불확실성을 고려하여 자세 제어 법칙을 설계하였다. 고장은 구동기 고장인 반작용 휠 고장만을 고려하였으며, 반작용 휠 고장은 곱 형태로 반영된다. 제안된 자세 제어 법칙은 르야프노프 안정성 이론을 통해 안정성을 확인하였고, 수치 시뮬레이션을 통하여 기존의 슬라이딩 모드 제어기와 비교하였으며 위성의 자세 각속도가 안정화되지 않은 경우 제안된 적응 슬라이딩 자세 제어기가 고장에 더욱 빠른 응답 속도를 갖는 것을 확인하였다.

적응제어기법을 이용한 수면근처에서 운항하는 몰수체의 심도제어기 설계 (Depth Controller Design for Submerged Body Moving near Free Surface Based on Adaptive Control)

  • 박종용;김낙완;윤현규;김수용;조현진
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.270-282
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    • 2015
  • A submerged body moving near the free surface needs to maintain its attitude and position to accomplish missions. It is necessary to validate the performance of a designed controller before a sea trial. The hydrodynamic coefficients of maneuvering are generally obtained by experiments or computational fluid dynamics, but these coefficients have uncertainty. Environmental loads such as the wave exciting force and suction force act on the submerged body when it moves near the free surface. Thus, a controller for the submerged body should be robust to parameter uncertainty and environmental loads. In this paper, the six-degree-of-freedom equations of motions for the submerged body are constructed. The suction force is calculated using the double Rankine body method. An adaptive control method based on an artificial neural network and proportional-integral-derivative control are used for the depth controller. Simulations are performed under various depth and speed conditions, and the results show the effectiveness of the designed controller.