A spacecraft attitude control ground hardware simulator development is discussed in the paper. The simulator is called KT/KARI HILSSAT(Hardware-In-the Loop Simulator Single Axis Testbed), and the main structure consists of a single axis bearing and a satellite main body model on the bearing. The single axis tabel as ans experimental hardware simulator that evaluates performance and applicability of a satellite before evolving and/or confirming a mew or and old control logic used in the KOREASAT is developed. Attitude control of spaceraft by using reaction wheel is performed.
We design a homing guidance law based on the proportional navigation for the fast-rolling, single-axis control missiles and analyse the misdistance of the designed guidance system. The guidance law includes a compensation scheme which compensates for the phase-shift between the commanded and achieved acceleration which is peculiar to the fast rolling airframe with single-axis control. In the error analysis of the guidance system, we calculate the misdistance with respect to the target maneuver on the 3-dimensional space via direct simulations. Also, we conduct adjoint simulation on the 2-dimensional plane in case that phase-shift is perfectly compensated. Finally we approximate the linear time-varying dynamics of the missile with autopilot to a linear time-invarient system, and as a result we can find the misdistance as a closed-form.
This study presents a simple method to control the seed orientation which leads to the various growth characteristics of a single grain REBCO (RE: rare-earth elements) bulk superconductors. Seed orientation was varied systematically from c-axis to a-axis with every 30 degree rotation around b-axis. Orientations of a REBCO single grain was successfully controlled by placing the seed with various angles on the prismatic indent prepared on the surface of REBCO powder compacts. Growth pattern was changed from cubic to rectangular when the seed orientation normal to compact surface was varied from c-axis to a-axis. Macroscopic shape change has been explained by the variation of the wetting angle of un-reacted melt depending on the interface energy between $YBa_2Cu_3O_{7-y}$ (Y123) grain and melt. Higher magnetic levitation force was obtained for the specimen prepared using tilted seed with an angle of 30 degree rotation around b-axis.
This paper describes a design and manufacture of a two-axis force sensor and a single-axis force sensor for the fingers of an intelligent robot's hand. The robot's finger is composed of a two-axis force sensor, a first knuckle, a single-axis force sensor, a second knuckle, a spring, a motor of first knuckle, a motor of second knuckle, and so on. The two-axis force sensor attached to the first knuckle and the single-axis force sensor attached to the second knuckle were designed and manufactured, and the characteristics test of two sensors was carried out. As a test results, the interference error of the two-axis force sensor was less than 0.68%, the repeatability error of each sensor was less than 0.02%, and then the non-linearity was less than 0.03%. It is thought that the sensors can be used for the fingers of the intelligent robot's hand for rehabilitation exercise of finger patients.
태양광 발전 시스템은 태양광 패널을 통해 발전된 전력을 계통연계를 통해 전송하는 종합 시스템이다. 발전량을 증대시키는 기술로써 태양광 입사각을 변화시켜 발전량을 증대시키는 추적식 태양광 발전장치 기술이 있다. 본 논문은 입사각을 변화시켜 발전량을 증대시키는 단축 추적식 태양광 발전장치의 구조물과 제어에 관한 연구이다. 핵심 내용은 태양광 구조물이 남북축을 중심으로 동서 방향으로 축회전하도록 구성한 단축 제어장치 및 기술이다. 일출로부터 일몰까지 동서방향으로 태양을 추종하는 태양광 구조물은 구조적 안정성과 태양광 추종 제어 성능 확보가 필요하다. 단축 추적 발전장치는 최대 25% 이상의 발전량 증대를 기대할 수 있다.
Control Moment Gyroscope(CMG) is one of the most efficient momentum exchange devices for satellite attitude control and essential device for agile maneuver system. This paper presents the details of a designed Single Gimbal CMG with a constant speed momentum wheel and single axis attitude control unstable to stable. In order to keep the naturally unstable equivalent point, it should be controlling the gimbal constantly. The experimental data are compared with theoretical result and requirements are used to verify their performance specifications.
본 논문에서는 한누리 2호의 자세제어 알고리즘 검증을 위해 개발한 KAUSatSIM에 대해서 논의한다. KAUSatSIM은 6개의 에어베어링을 사용하여 무마찰 환경을 모사한 1축 회전 테이블과 한누리 2호에서 사용된 각종 센서 및 모멘텀 휠로 구성되어 있다. 이 시뮬레이터는 한누리 2호의 자세제어 알고리즘에 대한 검증과 새로운 제어 알고리즘 개발, 그리고 그 성능 검증에 사용될 수 있다. 개발된 1축 회전 시뮬레이터를 이용하여 한누리 2호 개발에 이용된 자세제어 알고리즘 검증을 위하여 모멘텀 휠을 이용한 시험을 수행하였다. 비례-미분제어기를 사용한 모멘텀 휠 제어기를 설계하여 좋은 실험 결과를 얻었다. 그리고 더 나아가 추력기 시스템을 추가하여 소형위성에 적용 가능한 새로운 알고리즘 개발 및 검증이 가능하도록 하였다.
본 연구에서는 쿼드로터형 비행체 개발을 위한 선행연구로서 1축 자세 제어장비를 개발하고, 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. 두 개의 모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어장비가 제작되었고, 추력 시험을 통해 공력 파라메터를 도출하였다. Matlab/Simulink를 이용하여 시스템의 응답을 추정하였고, 자세 센서와 자세 제어 컴퓨터를 탑재하여 실험을 수행하였다. 시뮬레이션과 실험 데이터를 비교하여 실험 시 발생하는 정상상태 오차에 대한 원인을 파악하고, 사용된 자세알고리즘과 자세 제어 컴퓨터에 대한 성능 검증하였다. 본 과정을 통해, 쿼드로터형 무인항공기 자세 제어를 위한 선행 필수 기초자료를 획득하였다.
Ohji, T.;Mukhopadhyay, S.C.;Iwahara, M.;Yamada, S.
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.625-629
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1998
So far a single-axis controlled repulsive type magnetic bearing system have been designed and fabricated in our laboratory employing the repulsive forces operating between the stator and rotor permanent magnet for levitation. The radial axis is uncontrolled passive one. The higher speed of operation is limited due to the vibration along the uncontrolled axis and the increase of control current due to eddy current interference. This paper will discuss a detailed modeling of the repulsive type magnetic bearing system for five axis control including the eddy current effect and the method of reduction of eddy current effect. Simulation results using Matlab will be presented.
본 논문에서는 유연우주비행체의 강인 선회기동을 위한 슬라이딩 모드 제어기법에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 유연우주비행체의 1축 선회기동을 위한 선회목표각, 목표각속도 및 중앙동체와 유연부착물 사이에 작용하는 내부 반력 모멘트를 포함하는 슬라이딩 평면을 설계하였다. Lyapunov 제어기법과 비교한 결과 두 제어기법 모두 공칭 시스템에 대한 명령 추종성을 확인하였으며, 특히 슬라이딩 모드 제어기법의 적용결과 시스템 파라메터의 변동 및 외란의 영향에도 좋은 제어결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 1축 선회제어 결과를 확장하여 임의의 3축 선회기동을 수행할 수 있는 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였다. 3축 선회기동 제어를 위해 쿼터니언을 이용하여 비행체의 자세를 결정하였고, 3개의 축 각각에 대해 설계된 슬라이딩 평면으로부터 선회기동시 발생하는 각 축간의 커플링 효과를 고려하여 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기는 효과적인 3축 선회기동을 수행할 수 있음을 수치 시뮬레이션을 통해 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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