선박 자율운항 시스템은 운항 안전성 확보, 운항능률의 향상, 선내 노동력 감소 및 작업환경 개선에 목표로 두고 있으며, 궁극적으로는 운항 경제성 확보를 통한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응제어방법 등을 응용하여 선박의 다양한 비선형성을 보상하고 선박의 회두각 유지제어, 항로 추적제어, 롤-타각제어, 선박 위치제어, 선박 자동접이안 등의 분야에 관한 연구가 수행중이며 실제 선박을 대상으로 한 응용연구가 진행 중에 있다. 선박의 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계와 Load Condition은 선박운항 파라메터에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다. 또한 외란 요소인 파도의 유속과 방향, 풍속과 풍량 등은 선박의 운항을 힘들게 하는 주요 요인이 된다. 따라서 선박 자율운항 시스템에는 다양한 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통행 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.
Drones can be manipulated in a variety of ways. One of the most common controller is joystick method. But joystick controller uses both hands and takes a long time to learn. Particularly, in the case of 8-character flight, it is necessary to use both front and rear flight (pitch), left and right flight (Roll), and body rotation (Yaw). Joystick controller has limitations to intuitively control it. In particular, when the main body rotates, the viewpoint of the forward direction is changed between the drones and the user, thereby causing a mental rotation problem in which the user must control the rotating state of the drones. Therefore, we developed a motion matching controller that matches the motion of the drones and the controller. That is, the movement of the drone and the movement of the controller are the same. In this study, we used a gyro sensor and an acceleration sensor to map the controller's forward / backward, left / right and body rotation movements to drone's forward / backward, left / right, and rotational flight motion. The motor output is controlled by the throttle dial at the center of the controller. As the motions coincide with each other, it is expected that the first drone operator will be able to control more intuitively than the joystick manipulator with less learning.
In this work, the semi-active control of a large-sized bus suspension system with an MR damper was studied. An MR damper model that can aptly describe the hysteretic characteristics of an MR damper was adopted. Parameter values of the MR damper model were suitably modified by considering the maximum damping force of a passive damper used in the suspension system of a real large-sized bus. In addition, a fuzzy logic controller was developed for semi-active control of a suspension system with an MR damper. The vertical acceleration at the attachment point of the MR damper and the relative velocity between sprung and unsprung masses were used as input variables, while voltage was used as the output variable. Straight-ahead driving simulations were performed on a road with a random road profile and on a flat road with a bump. In straight-ahead driving simulations, the vertical acceleration and pitch angle were measured to compare the riding performance of a suspension system with a passive damper with that of a suspension with an MR damper. In addition, a single lane change simulation was performed. In the simulation, the lateral acceleration and roll angle were measured in order to compare the handling performance of a suspension system using a passive damper with that of a suspension system using an MR damper.
본 논문에서는 필름, 천, 종이 등의 권출 시스템(winding system)에 사용될 수 있는 초음파 센서 모듈을 개발하였다. 개발된 센서는 끝선 위치를 정확하게 검출하고 주위 환경에 의한 잡음 영향이 적으며 보다 안정적인 검출 신호를 출력한다. 전체 시스템의 동력학식은 권출 대상물의 무게(질량)에 의한 영향이 매우 크며, 이로 인하여 폐루프 시스템의 안정도 및 정밀제어문제등이 발생될 수 있다. 주위 환경에 의한 센서 잡음역시 제어시스템의 성능과 안정도에 영향을 준다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 퍼지-PI/PID 끝선 추적 제어기를 설계-제작하였으며, 실험을 통하여 설계된 제어기의 타당성을 입증하였다.
The ground resonance instability of a helicopter with bearingless main rotor hub were investigated. The ground resonance instability is caused by an interaction between the blade lag motion and hub inplane motion. This instability occurs when the helicopter is on the ground and is important for soft-inplane rotors where the rotating lag mode frequency is less than the rotor rotational speed. For the analysis, the bearingless rotor was composed of blades, flexbeam, torque tube, damper, shear restrainer, and pitch links. The fuselage was modeled as a mass-damper-spring system having natural frequencies in roll and pitch motions. The rotor-fuselage coupling equations are derived in non-rotating frame to consider the rotor and fuselage equations in the same frame. The ground resonance instabilities for three cases where are without lead-lag damper and fuselage damping, with lead-lag damper and without fuselage damping, and finally with lead-lag damper and fuselage damping. There is no ground resonance instability in the only rotor-fuselage configuration with lead-lag damper and fuselage damping.
최근에 광도전체와 형광체를 기반으로 평판형 디지털 방사선 검출기의 상업적 발전가능성에 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구는 기존의 직접변환방식에 널리 사용되었던 비정질 셀레늄 (amorphous selenium) 기반의 디지털 방사선 검출기보다 높은 전기적신호 및 동작특성을 가지는 물질층을 제작하기 위해 High Purity (99.99%)의 상용화된 $PbI_2$를 특수용매에 담가두었다가 약 1시간동안 Biology 초음파 처리한 후 농축기를 사용하여 건조된 $PbI_2$를 3Roll-milling을 사용하여 미세크기의 Powder를 얻어내었다. 합성된 $PbI_2$ Powder를 PIB(Particle-in-Binder)법을 이용하여 전도성을 가진 ITO(Indium-tin-oxide)코팅된 유리판에 제작된 필름의 상부에 Magnetron sputtering system 을 사용하여 전극을 $1cm{\times}1cm$의 크기로 증착하였다. I-V 테스트를 통하여 X선 조사시 $PbI_2$필름의 Sensitivity, Dark current, SNR(signal-to-noise ratio)을 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였고 SEM(scanning electron microscope)을 통하여 입자의 크기를 관찰하였다.
발전설비나 자동차 그리고 항공우주분야에 사용되는 각종 bearing, 원형부품들에 사용되는 ring을 생산하는 방법중, 가장 효과적이고 경제적인 방법은 ring rolling (ring 압연)이다. 이 방법은 직경 50cm에서 2m이상의 원형 ring을 연속적으로 짧은 시간내에 (한 ring당 약 1분) 생산 가능하다. 이제까지의 수학적 모델을 사용한 제어시스템은 ring의 단면적이 사각형인 제품에는 최소한의 오차로 생산 가능하였으나, plant의 생산성과 제품의 다양성을 위하여 ring의 단면적이 복잡한 것을 생산시에는 문제점이 노출되었다. 왜냐하면 기존의 수학적모델이 roll gap 또는 metal forming zone에 근거하여 modelling하였기 때문이다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 고전적인 수학적 모델을 기초로한 adaptive control system의 방법대신에, 축적된 control system설계와 운용 경험을 이용하여 설계한 퍼지제어기 및 그것의 실적용 그리고 그 결과를 소개한다. 실적용 결과는, 제조된 단면적이 상대적으로 복잡한 bearing의 형상이 (filling grad)이 제어기의 제어정도 판단기준이었는데, 99.5%의 형상도를 보임으로서 industry에서 요구하는 제품기준을 만족시켰다. 또한 짧은 제어기 설계 및 on-line optimization 기간 또한 이 제어기의 장점이었다.
본 논문에서는 추적시스템이 3차원 공간을 움직이는 이동물체를 추적한다. 오차없이 추적하기 위하여 제어시스템은 인공지능을 가진 퍼지제어기를 사용하였다. 추적시스템은 요(yaw)운동과 롤(roll) 운동을 통해 3차원 공간을 추적한다. 추적시스템으로는 2링크 매니플레이터를 사용하였고, 매니플레이터의 관절각 $\theta_1는 0^{\circ}에서\; 360^{\circ}$까지 회전 할 수 있으며, 관절각 $\theta_a는 0^{\circ}에서\; 180^{\circ}$까지 회전할 수 있다. 퍼지제어기의 퍼지화 방법은 싱클톤방법, 제어 규칙은 25개, 추론법은 간략화된 Mamdani의 추론법, 비퍼지화 방법은 간략화된 무게 중심법을 사용하였다. 시뮬레이션은 퍼지제어기의 성능을 평가하기 위해 같은 조건하에 CTM제어기와 비교하였다. 매니플레이터에 외란 토크를 적용하지 않았을 때 두 제어기 모두 추적오차가 0에 가까웠으며, 외란토크가 0.4N 일 때 CTM제어기를 사용한 경우에는 퍼지제어기를 사용한 경우보다 시뮬레이션결과 절대 오차 합이 10배 이상 큼을 알 수 있다. 퍼지 제어기가 CTM제어기보다 외란토크의 추가시 강함을 검증하였다.
연구목적: 본 연구에서는 토목섬유 연직차수시스템에 사용되는 팽창 지수재를 사용하여 지수재의 팽창에 따른 차수성능을 평가하였다. 연구방법: 토목섬유 연직차수 공법 적용시 연결부에 대한 투수능을 판단하기 위하여 ASTM D5887과 ASTM D6766을 준용하였다. 팽창 지수재를 각 용액에 포화시킨 후 시간경과에 따른 무게, 두께, 부피 변화를 분석하였으며, 토목섬유 연직차수벽 연결부에 팽창지수재를 설치하여 투수 특성을 평가하였다. 연구결과: 염수조건에서 지수재의 팽창반응 시간이 상대적으로 늘어남에 따라 투수능의 저하도 담수에서 보다 작은 감소폭을 나타내었다. 또한 토목섬유 연직차수재료의 결속 방법에 따라 롤 이음방식이 인터록 방식 보다 수두차에 의한 압력저항이 커서 차수성능이 다소 우수하게 나타났다. 결론: 주유소, 유류저장시설 및 산업단지 등 오염물의 유출을 추정할 수 있는 도심지 오염원에서는 오염물질 확산을 방지할 수 있는 사전대응 기술이 피해규모를 현격하게 감소시킬 수 있다.
Cataracts are the leading cause of blindness worldwide and are characterized by increased opacity of the lens that significantly diminishes visual acuity. It has been suggested that increased risk of lens opacities are associated with age, exposure to sunlight, diabetes, smoking, and poor nutrition. Antioxidant nutrients have born demonstrated to protect the lens membrane and protein against damage due to oxidative stress. The purpose of this study was to investigate the antioxidant system in the blood of cataract patients. The status of the blood antioxidant system was evaluated based on the levels of antioxidant vitamins and minerals as well as glutathione peroxidase (GSH-Px) and malondialdehyde (M7A) activity in 34 patients with cataracts (17 male and 17 female) and 45 control subjects (20 male and 25 female). After adjusting for age, the results showed significantly lower levels of antioxidant vitamins such as lycopene (M : p < 0.05, F: p < 0.01), zeaxanthin (F: p < 0.01), ${\gamma}$-tocopherol (F: p < 0.01) and ascorbic arid (M: p < 0.05) in the cataract patients than in the control subjects. In contrast, the concentration of cryptoxanthin (F : p < 0.07) showed a significantly higher value in the cataract patients. The serum level of the antioxidant mineral Zn (M : p < 0.01) was found to be significantly lower in the cataract patients while the ratio of cu/zn appeared significantly higher (M : p < 0.05). Significantly higher (M : p < 0.01, F: p < 0.05) concentrations of MDA in serum was found in the cataract patients as compared to the control subjects. GSH-Px activity was significantly lower (F: p < 0.05) in 71e cataract patients. In conclusion, the antioxidant system may play an important roll in cataract creation. Further studies are needed to clarify the mechanisms underlying these findings and to establish preventive measures with an emphasis on antioxidant nutrition for cataract patients.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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