소형 무인헬리콥터 전자동비행을 위한 비행운용 프로그램 개발 및 검증

송준범,변영섭,송우진,김정,강범수 한국항공우주학회 2010 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2010 No.11

Guidance and control of a scaled-down quad tilt prop PAV

송준범,변영섭,김정,강범수 대한기계학회 2015 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.29 No.2

In this paper, a flight control and guidance method for a scaled-down quad tilt prop personal air vehicle (PAV) is presented throughsimulations and flight tests. The developed scaled-down PAV does not fully transit into a fixed-wing flight mode, but longitudinallytiltable nacelles are used to control the longitudinal translation speed. This design concept can realize a flight maneuver with minimizedattitude change because it is only necessary to tilt the nacelles of the propellers and not the attitude angle of the whole body. Althoughcontrols of a similar tilt-rotor and quad-tilt vehicles have been reported, a research on a guidance algorithm of a vertical take-off andlanding (VTOL) PAV is deficient. Therefore, this paper focuses on the guidance algorithm for the quad tilt prop PAV that requiresminimized fluctuation for a passenger. The dynamic behavior and responses of attitude and velocity controllers are identified with reasonableaccuracy for a simulated test. Using this model, a guidance algorithm is developed for a circular path to minimize variation of acontrol input and system states. Through the simulated evaluation against the widely-used proportional navigation guidance algorithm, itwas found that the proposed circular path guidance method has better performance in terms of total variation. In addition, through theflight test, the feasibility of the current concept for using the propeller nacelle tilt angle as a control input in forward speed control of aquad tilt prop PAV is proved.

쿼드 틸트 프롭형 PAV 축소모델의 자동 주행 및 비행 실험

송준범,김재남,변영섭,노민식,송우진,강범수 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4

본 연구에서는 이중 모드형 쿼드 틸트 프롭 PAV의 운용성 평가를 위해 개발된 축소 모델에 대한 제어기 및 유도 알고리즘을 구현하고 지상 주행 및 비행 테스트를 수행하였다. 개발된 쿼드 틸트 프롭 PAV는 완전히 고정익 모드로 천이하지 않고 저속에서 프로펠러 틸트각 제어를 통해 자세 변화 없이 종방향 속도제어가 가능하도록 설계되었으며, 횡방향 속도를 최소화 하는 유도 제어 알고리즘을 통해 틸트각에 따른 불안정한 거동을 억제하도록 하였다. 지상 주행 모드에서는 가상 경로점 기반의 자동 경로점 추종 알고리즘을 구현하였다. 본 연구를 통해 쿼드 틸트 프롭 PAV 구현 가능성을 보였다. In this research, a guidance and control algorithm is developed and tested on the ground and during flight to validate a dual mode quad tilt prop PAV’s operability using the scaled-down model. The developed quad tilt prop PAV is designed not to enter full transition into fixed-wing mode, but to control longitudinal velocity by the propeller’s tilt angle during low speed flight without disturbing the attitude angle. The guidance and control algorithm minimizes the lateral velocity to suppress an unstable dynamics due to the tilt angle. During the ground drive mode, the path following algorithm is realized based on a virtual waypoint. It is noted through this research that the concept of the quad tilt prop PAV is proven to be realizable.

단일 절삭가공용 왁스 디스크 내에서 순차적 절삭가공 순서에 따른 크라운의 내면 및 변연 적합도 비교

송준범,이종혁,하승룡,최유성 大韓齒科補綴學會 2021 대한치과보철학회지 Vol.59 No.4

Purpose. The purpose of present study was to evaluate the effect of changing structural stability of wax disc on the fit of prosthesis when the milling proceeded in order. Materials and methods. Prepared maxillary left first molar was used to fabricate a Ni-Cr alloy reference model. This was scanned to design crown and then wax pattern was milled, invested and cast to fabricate prosthesis. The wax patterns located in a row centrally within a single wax disc were set into a total of five groups ranging from WM1 group that was first milled to WM5 group that was last milled and the number of each group was set as 10. Silicone replica technique was used to measure the marginal gap, axial internal gap, line angle internal gap, occlusal internal gap. Data was evaluated with one-way ANOVA with significance level set at α = .05 and then Tukey HSD test was conducted for post analysis. Results. Marginal gap measured in each group, it was 40.41 ± 2.15 μm in WM1 group, 40.44 ± 2.23 μm in WM2 group, 39.96 ± 2.25 μm in WM3 group, 39.96 ± 2.48 μm in WM4 group, and 40.57 ± 2.53 μm in WM5 group. No significant difference was found between groups. The significant difference between the groups was also not found in the axial internal gap, line angle internal gap, and occlusal internal gap. Conclusion. Internal and marginal fit of single crown to the sequential order of milling processing in the single machinable wax disc did not seem to be affected by the sequence. 목적: 이전 연구에서 치은섬유아세포 혹은 성견 구개 연조직에 trichloroacetic acid (TCA) 를 적용하는 것이 세포주기진행 유전자 발현의 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이에 따 라 본 연구에서는, hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)기반의 나노방출 제어시스템을 이용한 TCA 및 상피세포성장인자(EGF)의 순차적 방출시스템에서 이 효과를 검증하기 위하여 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 규명하였다. 재료 및 방법: TCA 와 EGF를 담지하는 HGC기반 나노방출제어시스템을 제작하였다. 실험군은 대조군(CON); TCA-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP1); TCA- 및 EGF-담지형 나노방출제어시 스템 투여군(EXP2)으로 정의되었다. 24시간 및 48시간 배양 시 37개 세포주기 유전자들 의 발현을 분석하였다. 영향인자로서의 유전자 및 상관관계에 대해서도 분석하였다. 결과: Cyclins (CCNDs), cell division cycles (CDCs), cyclin-dependent kinases (CDKs), E2F transcription factors (E2Fs), extracellular signal-regulated kinases (ERKs)와 같은 다수의 유전자들과 기타 다른 세포주기 유전자들의 발현이 EXP1과 EXP2에서 상향조 절되었다. E2F4, E2F5, GADD45G와 같은 세포주기차단 유전자들의 발현도 상향조절되었 으나, 또다른 세포주기차단 유전자인 SMAD4의 발현은 하향조절되었다. 다중회귀분석에서 CCNA2, CDK4 그리고 ANAPC4가 ERK 유전자 발현에 가장 영향력 있는 유전자로 선정되 었다. 결론: HGC기반 순차적 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 EGF의 적용은 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 상향조절함이 밝혀졌고, 이를 토대로 한 구강연조직증대 시스템 개발의 가능성이 확보되었다.

동축반전 무인헬리콥터용 Micro Computer Unit 기반 자동비행장치 개발

송준범,변영섭,조봉수,김정,송우진,백광렬,강범수 한국항공우주학회 2009 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2009 No.11

단일 치관 수복 시 구강스캐너를 이용한 교합평가 활용 증례보고

송준범,이종혁,하승룡,최유성,최선영 大韓齒科補綴學會 2021 대한치과보철학회지 Vol.59 No.3

The evaluation of occlusion using digital methods is easier and simpler in terms of recording, comparison, analysis, and objectivity compared to existing methods such as articulating paper and occlusion foil. The purpose of this case report was utilizing the digital method for evaluating occlusion. The occlusion of patient requiring full veneer crown restoration was evaluated using an intraoral scanner (i500, Medit, Seoul, Korea) at every visit. The occlusion was also assessed using conventional articulating paper and a digital occlusal analysis system (Dental prescale II, GC corp., Tokyo, Japan) for comparison. Throughout the treatment process, the intraoral scanner and the conventional articulating paper method showed similar outcomes. The results suggest that the use of digital evaluation system is highly probable in the near future. 디지털 방식을 이용한 교합평가는 종래의 방식인 교합지와 occlusion foil 등에 비해 기록, 비교, 분석 등이 쉽고 간편하며 객관적 이라는 장점이 있다. 이에 본 증례보고에서는 교합평가에 디지털 기술을 활용하고자 단일 전장관 수복이 필요한 환자에서 구강스캐너(i500, Medit, Seoul, Korea)를 이용하여 매 내원시 교합을 평가하였으며, 비교를 위하여 교합지를 이용한 교합관계 확인과 디지털 교합분석장비(Dental prescale II, GC corporation, Tokyo, Japan)를 이용하여 교합관계를 평가하였다. 치료과정에서 구강스캐너를 이용한 방법과 기존의 교합지를 이용한 방법이 유사한 결과를 보여 향후 임상적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.

Experimental study on cascaded attitude angle control of a multi-rotor unmanned aerial vehicle with the simple internal model control method

송준범,변영섭,정진석,김정,강범수 대한기계학회 2016 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.30 No.11

This paper proposes a cascaded control structure and a method of practical application for attitude control of a multi-rotor Unmanned aerial vehicle (UAV). The cascade control, which has tighter control capability than a single-loop control, is rarely used in attitude control of a multi-rotor UAV due to the input-output relation, which is no longer simply a set-point to Euler angle response transfer function of a single-loop PID control, but there are multiply measured signals and interactive control loops that increase the complexity of evaluation in conventional way of design. However, it is proposed in this research a method that can optimize a cascade control with a primary and secondary loops and a PID controller for each loop. An investigation of currently available PID-tuning methods lead to selection of the Simple internal model control (SIMC) method, which is based on the Internal model control (IMC) and direct-synthesis method. Through the analysis and experiments, this research proposes a systematic procedure to implement a cascaded attitude controller, which includes the flight test, system identification and SIMC-based PID-tuning. The proposed method was validated successfully from multiple applications where the application to roll axis lead to a PID-PID cascade control, but the application to yaw axis lead to that of PID-PI.

소형 근거리 정찰 무인기용 임무장비 개념 설계 및 성능예측

송준범,변영섭,강범수 한국항공우주학회 2006 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

소형 무인헬리콥터를 위한 임베디드 컨트롤러 기반 자동비행 시스템 개발

송준범,노민식,송우진,백광렬,김정,강범수 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11

Texas Instrument社의 TMS320F28xx 계열 임베디드 컨트롤러를 사용하여 메인보드, 항법센서보드, 데이터 레코더 보드로 구성된 자동비행 시스템 개발을 진행 중이다. 각각의 보드는 eCAN 통신으로 연결되며, 소형 무인헬리콥터의 제어, 항법데이터 획득, 데이터 실시간 저장 기능을 수행한다. 항법센서보드는 상대적으로 개발 위험도가 높고 자동비행 시스템과 독립적인 개발 체계가 구축되어야 하므로 상용 초소형 항법 센서를 추가로 도입하였다. 지상 테스트와 비행 테스트를 통해 개발된 자동비행 시스템의 기능 구현 상태를 확인하였다. A development of flight control system comprising of a main board, a navigation sensor board, and a data recorder board is under progress based on the Texas Instrument's TMS320F28xx series embedded controllers. Each board, respectively, conducts control, navigational data acquisition and data recording, and are connected by an eCAN data bus. The navigation sensor board has higher risk during the development phase, and needs independent development process. Therefore, an additional commercial miniature navigation sensor is adopted. Through ground and flight tests, the developed flight control system's functionality is observed.

상용 자동비행장치를 적용한 동축반전형 무인 항공기 시스템 구축 및 시험비행 결과

송준범,변영섭,이병언,김상덕,송우진,강범수 한국항공우주학회 2007 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-