Intelligent-PID 제어기를 사용한 드론용 짐발 시스템의 안정화기 설계

변기식,조형래 한국ITS학회 2016 한국ITS학회논문지 Vol.15 No.1

비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되고, 이러한 진동 환경에서 드론에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐발 시스템의 안정화 설계가 필요하다. 짐발 시스템은 카메라 모듈을 지지 하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 본 논문에서는 짐발시스 템의 한 축에 대한 동역학 모델을 세우고 이에 대한 고전적인 PID제어기를 적용하여 본다. 또한 시스템에 대한 동적 모 델 없이 Intelligent-PID 제어기를 설계하고, 두 제어기의 성능을 MATLAB/Simulink을 이용한 시뮬레이션으로 비교하여 본다. 이들을 통하여, Intelligent-PID 제어기는 동역학 모델을 거의 필요로 하지 않고도 설계가 가능하고, 모델의 특성이 변하여도 제어기의 파라미터를 재조정할 필요가 없이 진동을 차단하고 각도를 추종 할 수 있는 제어강인성을 보인다. A flying drone generates vibrations in a great variety of frequencies, and it requires a gimbal system stabilization loop design in order to obtain clean and accurate image from the camera attached to the drone under this environment. The gimbal system for drone comprises the structure that supports the camera module and the stabilization loop which follows the precise angle while blocking the vibration from outside. This study developed a dynamic model for one axis for the stabilization loop design of a gimbal system for drones and applied classical PID controller and intelligent PID controller. The Stabilization loop design was developed by using MATLAB/Simulink and compared the performance of each controller through simulation. Especially, the intelligent PID controller can be designed almost without the dynamic model and it demonstrates that the angle can be followed without readjusting the parameters of the controller even when the characteristics of the model changes.

섭동계수를 갖는 저차 특성방정식의 안정도 해석에 관한 연구

변기식 釜山工業大學校 産業科學技術硏究所 1990 産業科學技術硏究論文集 Vol.6 No.-

대공무기체계 적용을 위한 타코제너레이터 개발

변기식,박준영,조성용 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.10

본 논문에서는 대공무기체계의 DC 전동기에 적용 가능한 타코 제너레이터의 개발 내용을 담고 있다. 일반적으로 DC 전동기의 제어를 위한 피드백 장치로 타코 제너레이터, 리졸버, 아날로그 홀 이펙트 센서 등의 장치가 사용되는데, 이 중 대공무기체계 운용 특성에 맞추어, 충격 부하와 진동에 견고한 특성을 지닐 뿐만 아니라, 운용 온도 범위가 넓은 타코 제너레이터를 개발하였다. 개발 목표 성능은 현재 운용 중인 타코 제너레이터의 제원 및 요구성능을 토대로 설정하였으며, 이를 바탕으로 타코 제너레이터의 구성품인 모터의 축에 결합되는 회전자와 모터의 하우징에 결합된 고정자를 설계 및 제작하였다. 개발 제품의 시험결과, 일반적인 전기적 특성인 인덕턴스는 31.0 mH, 단자저항은 147.7 Ω로 기준을 충족하였으며, 회전 측도 인자는 9.500 ± 0.475 V/krpm의 기준에 대하여 일반 운용 및 최고속도 이후 운용 조건 하에서 모두 충족하였다. 아울러 적용 장비에 대한 환경적 적합성은 단위 온도 변화율을 통해서 확인하였는데, 모두 0.03 %/℃ 이내로 온도 특성이 우수함을 알 수 있었다. This paper presents the development of a tacho generator that is applicable to a DC motor for anti-aircraft weapon systems. In general, devices such as tacho generators and resolvers are used as feedback devices for controlling DC motors. A tacho generator with a wide operating temperature range was developed, which has robust characteristics against shock loads and vibrations according to the operational characteristics of anti-aircraft weapon systems. The target specifications were set based on the requirements of the tacho generator currently in operation. A rotor coupled to the shaft of the motor and a stator coupled to the housing of the motor were then designed and manufactured. The inductance was 31.0 mH, the terminal resistance was 147.7 ohms, and the rotational measurement factor was satisfactory under both normal operation and operating conditions after the maximum speed for the standard of 9.500 ± 0.475 V/krpm. In addition, the environmental suitability of the applied equipment was confirmed through the rate of change in unit temperature, and it was found that the temperature characteristics were all within 0.03 %/℃.

원거리 입체촬영용 카메라 축간거리 조절을 위한 퍼지추론 시스템

변기식,오세웅,김관형,김민,김현조,Byun, Gi-Sig,Oh, Sei-Woong,Kim, Gwan-Hyung,Kim, Min,Kim, Hyun-Jo 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.1

일반적으로 원거리 피사체를 입체로 촬영할 경우 두 대의 카메라를 교차하기 보다는 평행으로 놓고 좌우 영상을 획득한다. 이를 위해서 특정거리 피사체에 대하여 축간거리와 렌즈의 초점거리를 다양하게 변화시켜가면서 좌우영상들의 깊이총량을 분석하였다. 이들 분석 작업을 통하여 시각적 피로와 시각적 불안정을 주지 않는 축간거리와 렌즈의 초점거리에 대한 데이터를 선택하고, 이들 데이터를 통하여 퍼지제어기를 설계하였다. 피사체에 대한 입체영상을 획득하기 위하여 설계한 퍼지제어기로 축간거리와 렌즈의 최대초점거리를 추론하여 안정된 입체영상임을 확인하였다. 설계된 퍼지제어기는 원거리 피사체의 거리만 입력되면 카메라의 축간거리와 카메라 최대 초점거리 범위가 설정되는 동적 시스템 설계에 활용될 수 있음을 확인하였다. The common way to obtain a stereoscopic image of a subject at a distance is to place two cameras on the parallel axis rather than crossing axis. To find the IAD and maximum focal length, left and right images are obtained by varying the IAD of cameras and the focal length of the camera lens and the depth budget for the obtained images is analyzed through post production. Then, the database for IAD and focal length of the camera lens with the depth range that does not cause visual fatigue and visual discomfort are developed. These data are used to design fuzzy control and deduce the IAD and focal length of the camera lens to shoot a subject at a distance, and the function of the fuzzy control is confirmed through the actual shooting within the range of deduced IAD and focal length of the camera lens.

송전선 GALLOPING현상의 원인과 대책에 관한 연구

변기식 釜山工業大學校 産業科學技術硏究所 1990 産業科學技術硏究論文集 Vol.6 No.-

GPS기반 동기점멸방식의 해상용 LED등명기의 설계 및 제작

변기식,김관형,김민,김춘호,Byun, Gi-Sig,Kim, Gwan-Hyung,Kim, Min,Kim, Chun-Ho 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.5

The synchronous flash of a marine lantern, differentiated from the flash pattern of other risk indicators, supports the safe sailing of vessels. General marine lanterns flash according to the flash protocol through sensing the day and the night. Thus, there can be time error over time and the marine lantern does not synchronously flash as a whole. To resolve this problem, this study designed LED marine lantern based on constant-current system using synchronous flash technique enabling all marine lanterns to keep its time based on GPS satellite time. Also we suggested a radiation method with an effective heat emission performance in the restricted and closed space of a marine lantern. 해상용 등명기의 동기 점멸은 해상에서 선박이 운항할 때, 다른 위험 표시기의 점등 패턴과 구분하여 선박의 안전한 운항을 지원한다. 일반적인 해상용 등명기의 점등기법은 낮과 밤을 감지하여 정해진 점등 규약에 따라 점등하는 방식으로 시간이 지남에 따라 등명기들의 시간 오차가 발생하여 등명기 전체의 동기 점멸이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 GPS의 위성시간을 기준으로 하여 모든 등명기들이 개별적으로 동기시간을 일정하게 맞추는 동기식 점등기법을 사용한 정전류방식의 해상용 LED 등명기를 설계하였으며, LED등명기 내부의 제한되고 밀폐된 공간에서 효율적인 방열성능을 갖는 방열방법을 제시하였다.

풍압에 의한 점퍼선의 횡진각에 관한 연구

변기식 釜山工業大學校 1994 論文集 Vol.36 No.-

갤로핑 측정을 위한 가속도 센서 드리프트 보상 알고리즘

변기식,안영주,김환성 한국마린엔지니어링학회 2003 한국마린엔지니어링학회지 Vol.27 No.7

In this paper, we deal with two drift compensation algorithms of acceleration sensor for measuring the galloping on power transmission line. Firstly, the block diagram of galloping measurement system is given and a galloping model is presented. Secondly, two compensation algorithms, a simple compensation and a period compensation, are proposed. A simple compensation algorithm uses the drifts of velocity and distance at fixed periods, so it is useful for constant drift case. Next, a period compensation algorithm can compensate a periodic drift. This algorithm uses the previous measured data and compensated data for constant period, where the period is obtained by FFT method. Lastly, the effectiveness of proposed algorithms is verified by comparing between two algorithms in simulation, and its characteristics and the drift error bound are shown, respectively.

지역난방배관의 다중누수 감지기 개발에 관한 연구

한상만,박한석,변기식 釜慶大學校 1998 釜慶大學校 論文集 Vol.3 No.2

Local heating transportation pipe has sensor and return lines to detect water- leakage. There are impulse and resistance comparison measurementtypes for a water-leakage detection. The impulse type shows large detection error within a measurement range. Since the resistance comparison type can find a comparative accurate single water-leakage point in the measurement range of heating pipe. it has used to detect water-leakages these days. However if the multi water-leakages are happened in the measurement range of trange of transportation pipe. the resistance comparison type shows a detection error point by the parallel resistance between a detection sensor line and ground. But the detection error will be minimized by the divided transportation pipe loops. In this research, it suggests the design of remote controlled detector which can divide a large pipe loop and a possible single water-leakage measurement process in each divided loops.

직류전압 전선로 접지검출시스템에 관한 연구

김남호,이형기,변기식 釜山工業大學校 1995 論文集 Vol.37 No.-

This system can detect a ground fault point or a bad insulated line by measuring a power plant DC feeder insulation resistance at the uninterruptible power status. And when the power plant DC feeder with low frequency AC signal has a ground fault, this measuring system can keep recording of its ground fault current and phase checked by Z.C.T. Therefore the power plant could protect a unexpected service interruption.