진동에 강인한 센서 융합 필터와 개선된 PID 제어 방식을 이용한 쿼드콥터의 자세 제어

조영완,김현수,Cho, Youngwan,Kim, Hyun-Soo 한국전기전자학회 2014 전기전자학회논문지 Vol.18 No.3

본 논문은 4개의 BLDC 모터를 이용한 쿼드콥터 무인비행체의 센서 신호 성능 개선을 위해 진동에 강인한 센서융합 방식을 제안하고 이를 기반으로 하여 자세제어를 위한 개선된 PID 제어 기법을 제안한다. 쿼드콥터의 자세추정을 위해 사용하는 가속도 센서와 자이로 센서 각각의 특성에서 나타나는 단점을 상호 보완하고 모터에서 발생하는 진동의 영향을 최소화하도록 상보필터를 적용하여 두 센서를 융합하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 센서 융합 방식은 쿼드콥터의 방진을 위해 일반적으로 사용되는 이동평균 필터나 저역통과 필터에 비해 진동에 더욱 강인하고 지연이 적은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 쿼드콥터의 자세 제어를 위해 일반적으로 사용되는 PID 제어 중 D 제어 성분을 추정된 각도의 변화량을 이용하는 대신 자이로 센서를 사용하는 쿼드콥터의 특성에 맞게 자이로 센서 출력을 사용하는 방식을 제안하여 사용함으로써 자세 제어 오차를 줄일 수 있고 자세 제어의 안정화가 보다 용이하게 이루어질 수 있음을 확인하였다. In this paper, we propose a advanced attitude PID controller and sensor fusion method robust to the vibration of the quadcopter unmanned air vehicle using four BLDC motors. When the gyro sensor and acceleration sensor are fused, a complementary filter is designed to ignore the vibrations generated by the motors and to complement the drawbacks. As a result, we obtain accurate results than using each sensor. Also, it is possible to obtain a low delay results in robust to vibration than the low-pass filter or moving average filter, which is generally used for quadcopter. And we improved D controller, which have being used for attitude control of quadcopter, to quadcopter using gyro sensor. it was confirmed that the attitude is stabilized and error is reduced By using gyro sensor output instead of variation of estimated angle in D control.

간세포암의 고주파 열치료 후 천자침 경로를 통한 전이 1례

조영완,박석주,진한영,김준영,이재익,강명주,박정하,윤정희,박성재,지삼룡,이연재,이상혁,설상영 인제대학교 2006 仁濟醫學 Vol.27 No.-

Radiofrequency ablation(RFA), as a form of minimally invasive therapy for hepatocellular carcinoma, has become an important treatment modality. Because of limitation of surgery, RFA has become standard therapy for hepatocellular carcinoma in some situations. But there are some complications of RFA such as bleeding, infection, hematoma, adjacent organ thermal damage including intestinal perforation, needle track seeding, and so on. There are few reports in the literature that systematically evaluate the incidence of needle tract seeding and its associated risk factors. And only 2 cases of needle tract seeding of hepatocellular carcinoma after RFA were reported in Korea. We report a case of needle tract seeding of hepatocellular carcinoma after RFA.

인쇄 속도 향상과 화질 개선을 위한 잉크젯 프린터 헤드의 액적 분사 신호 타이밍 제어

조영완,Cho, Young-Wan 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.8

본 논문에서는 잉크젯 프린터의 고품질 인쇄 및 인쇄 속도 향상을 위하여 헤드 노즐로부터 분사된 잉크 액적의 위치 제어 정밀도를 향상할 수 있는 방법을 제안한다. 샤프트를 따라 이동하고 있는 캐리지에 탑재된 잉크젯 프린터 헤드의 노즐로부터 분사 신호에 동기되어 분사된 액적의 운동 방정식을 수립하고 이로부터 액적이 용지에 도달하는 궤적을 모델링하여 탄착지점을 예측함으로써 분사 액적을 원하는 지점에 정확하게 탄착시키도록 액적 분사 신호의 타이밍을 제어하는 방법을 제안한다. 캐리지의 위치 신호와의 단순 동기에 기반을 둔 기존의 분사 제어 방법에 비해 본 논문에서 제안하는 방법은 이동하는 캐리지의 속도를 고려하여 분사 타이밍을 보상하므로 캐리지의 속도 변동에 대해서도 보다 정확한 위치 제어가 가능하여 고품질 인쇄를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 방향 전환을 위한 가감속 구간에서도 프린팅을 가능하게 하므로 동일한 인쇄 영역에 대해서 캐리지의 이동 경로가 짧아져 인쇄 속도를 향상시킬 수 있다. In this paper, a position control scheme of the ink droplet is presented for the high image quality and print speed ink jet printer. The proposed scheme estimates the impact position and compensates it by control of the jet strobe time based on the dynamic equations describing the moving trajectory of the ejected ink droplet. Compared to the conventional jet strobe control which is based on the simple synchronization with the position signal of the ink jet nozzle, the proposed control scheme provides more accurate impact position control while the carrier is moving with accelerated or decelerated speed as well as steady state speed with fluctuations. The availability of printing during the acceleration and deceleration states of the carrier moving enables the print speed up and the frame size down which means the cost down.

승용차용 반능동 현가시스템의 제어

조영완,이경수,Jo, Yeong-Wan,Lee, Gyeong-Su 대한기계학회 1997 大韓機械學會論文集A Vol.21 No.12

In this paper, the performance of a semi-active suspension system for a passenger car has been investigated. Alternative semi-active suspensions control laws has been compared via simulations. The control laws investigated in this study are : sprung mass velocity feedback control law, sky-hook damping control law, and state feedback control law. Simulation results show that a semi-active suspension has potential to improve ride quality of automobiles.

시뮬레이티드 자율주행 자동차의 주행행동 학습을 위한 기반 강화학습

조영완,이종석,이광엽 대한전기학회 2020 전기학회논문지 Vol.69 No.11

This paper proposes a self-learning method for autonomous vehicle driving behavior using reinforcement learning without considering the dynamic model of the vehicle. In order to make decision needed for determine the optimal driving behavior (steering, throttle, brake) to achieve a given driving purpose in each state by using state information of the vehicle, such as vehicle movement speed, direction, degree of deviation from the center of the track, and distance to the edge of the track, we propose a method of applying the reinforcement learning by the DDPG structure and further using the driving image to improve driving performance. In this paper, we propose structures of an action decision network(Actor) and an action value evaluation network(Critic) to implement the DDPG learning model. We also propose a prediction model for predict the next state driving image based on the current driving image to improve driving performance in the corner path and a corner classifier for classifying the driving track type. The method proposed in this paper was implemented in a TORCS simulator environment, and the performance of the target driving behavior was evaluated through applying the learning model to driving agent.

Robust Stability of Fuzzy Feedback Linearization Control System for Takagi-Sugeno Fuzzy Model

조영완,김응선,이상형,박민용 제어로봇시스템학회 1999 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.2 No.10

고해상도 AC PDP를 위한 새로운 구동방식

조영완,권오경,Cho, Young-Wan,Kwon, Oh-Kyong 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.38 No.4

본 논문에서는 HDTV급 이상의 고해상도 AC PDP를 구동할 수 있는 새로운 구동방식을 제안하였다. 제안한 구동방식은 유지방전 펄스의 상승부와 하강부를 어드레스 방전에 이용하여 0.85${\mu}s$의 데이터 펄스 및 스캔 펄스 쪽으로 어드레스 방전이 가능하고 위상차이가 있는 유지방전 펄스를 인가하여 어드레스 방전의 횟수를 증가시켜 고해상도의 AC PDP패널을 고휘도로 구동할 수 있다. 유지 방전 주파수가 125kHz이고 4개의 위상차이를 줄 경우 최대 2080 수평해상도의 패널을 구동 할 수 있다. 이를 확인하기 위해 $30{\times}58$ 해상도의 4인치 칼라 AC PDP를 제한한 구동방식으로 구동하였으며 전압이 140V이고 주파수가 125kHz인 유지방전 펄스로 화면 잡음 없이 850 $cd/m^2$의 고휘도를 구현하였다. We have proposed a new driving method of AC PDP for both high resolution over HDTV and high luminance. The new driving method can reduce data and scan pulse width to 0.85${\mu}s$ by utilizing both rising and falling edges of sustain pulse and can provide high resolution AC PDP with high luminance by increasing the number of addressing discharge using sustain pulses with phase shifts. As a result, the proposed driving scheme makes it possible to drive 2080 horizontal resolution panel with high luminance. The experimental results using 4-inch color AC PDP with $30{\times}58$ pixels indicate that the luminance can achieved up to 850 $cd/m^2$ without image noise when we employ the four phase shifted sustain pulses with the amplitude of 140V and the frequency of 125KHz.

퍼지제어기를 위한 자동 설계 알고리즘의 개발 ( Auto Design Algorithm for Fuzzy Controller )

조영완,노흥식,조범석,박민용 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.1

EKF-SLAM을 이용한 쿼드콥터의 위치 추정

조영완,황재영,이희진,Cho, Youngwan,Hwang, Jaeyoung,Lee, Heejin 한국전기전자학회 2015 전기전자학회논문지 Vol.19 No.4

본 논문에서는 무인 쿼드콥터의 자율 비행 제어를 위해 기반이 되는 위치 인식을 위하여 EKF-SLAM 기반 위치추정 알고리즘을 제안하고 이를 쿼드콥터의 궤적 추종 제어에 적용하여 시뮬레이션을 통해 위치 추정의 성능과 이를 통한 궤적 추종의 결과를 검증하였다. 쿼드콥터의 EKF-SLAM 기반 위치 추정을 위해 쿼드콥터 비행 동역학 모델을 수립하고 이를 기반으로 EKF-SLAM의 운동 모델 및 관측 모델을 유도하였으며 궤적 추종을 위한 쿼드콥터의 수평제어와 자세제어를 위해 PD 제어기를 적용하였다. 본 논문에서는 다양한 궤적 및 랜드마크 환경에 대해 EKF-SLAM 기반 위치 추정 성능을 시뮬레이션함으로써 EKF-SLAM을 이용한 위치 추정 기반 궤적 추종 제어의 성능을 확인하였다. In this paper, a method for estimating the location of a quadcopter is proposed by applying an EKF-SLAM algorithm to its flight control, to autonomously control the flight of an unmanned quadcopter. The usefulness of this method is validated through simulations. For autonomously flying the unmanned quadcopter, an algorithm is required to estimate its accurate location, and various approaches exist for this. Among them, SLAM, which has seldom been applied to the quadcopter flight control, was applied in this study to simulate a system that estimates flight trajectories of the quadcopter.

고해상도 AC PDP를 위한 새로운 구동 방식

조영완(曺瑛完),권오경(權五敬) 대한전자공학회 2000 대한전자공학회 학술대회 Vol.2000 No.6