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도심항공교통을 위한 LiDAR 데이터 기반 도심 환경 모델링 클러스터링 기법 비교 연구
김민유(Minyu Kim),최재완(Jaewan Choi),최영훈(Younghoon Choi) 항공우주시스템공학회 2023 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2023 No.05
UAM(Urban Air Mobility, UAM)은 기존 항로를 기반으로 운용되는 것이 아니라 설계되지 않은 상공에서 회랑(corridor)를 이용하여 운용되기 때문에 다양한 운용기법이 연구되고 있다. 각 운용기법을 검증하기 위해 도심 환경을 반영하는 것이 중요한데, 최근 많이 공개된 LiDAR 데이터를 기반으로 도심항공교통 시뮬레이션을 위한 도심 환경을 구축할 수 있다. 이때 LiDAR 데이터에서 건물을 구별하는 클러스터링 기법에 따라 도심 환경 모델링 결과가 상이하기 때문에 클러스터링 기법의 선택이 중요하다. 따라서 본 논문은 도심 환경 모델링에 활용할 수 있는 클러스터링 기법을 비교 분석한다.
전기-기계식 구동기의 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기 설계 및 비교분석
최재완(Jaewan Choi),김민유(Minyu Kim),최영훈(Younghoon Choi) 항공우주시스템공학회 2023 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2023 No.05
최근 친환경 및 경제성의 이유로 항공 및 우주 산업 등 다양한 분야에서 전기-기계식 구동기(Electro-Mechanical Actuator, EMA)에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 EMA 기반 로터 블레이드 피치각 제어시스템의 불확실성을 고려하기 위해 외란관측기와 시간 지연제어기를 설계한다. 외란 관측기 기반 제어기법은 앞먹임 제어를 활용하여 기존의 되먹임 제어 기반 기법보다 더 빠르고 효과적으로 외란의 영향을 줄일 수 있는 장점이 있다. 시간 지연제어기는 이전 상태값을 통해 효과적으로 시스템의 불확실성을 제거할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 수치 시뮬레이션을 통해 설계한 제어기의 제어 성능을 비교 분석한다.
전기-기계식 구동기 기반 개별 블레이드 피치 조종 시스템의 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기 설계
최재완(Jaewan Choi),김민유(Minyu Kim),최영훈(Younghoon Choi) 항공우주시스템공학회 2024 항공우주시스템공학회지 Vol.18 No.1
최근 도심항공모빌리티(Urban Air Moility, UAM)의 개념이 미래항공모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM)으로 확장되면서 틸트로터형 수직 이착륙기에 관한 연구개발이 활발하다. 틸트로터의 경우 수직 비행과 수평비행 사이에 천이비행을 하게 되는데 천이비행 구간의 비행 안정성을 확보하기 위해 블레이드 피치각 제어시스템을 활용할 수 있다. 또한 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control, IBC)를 통하여 천이비행 구간 동안 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 전기-기계식 구동기 기반 블레이드 피치각 제어시스템의 개별 블레이드 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기를 설계하고 수치 시뮬레이션을 통해 설계한 제어기들의 성능을 비교분석한다. Recently, the concept of Urban Air Mobility (UAM) has expanded to Advanced Air Mobility (AAM). A tilt rotor type of vertical take-off and landing aircraft has been actively studied and developed. A tilt-rotor aircraft can perform a transition flight between vertical and horizontal flights. A blade pitch angle control system can be used for flight stability during transition flight time. In addition, Individual Blade Control (IBC) can reduce noise and vibration generated in transition flight. This paper proposed Disturbance Observer Based Control (DOBC) and Time Delay Control (TDC) for individual blade control of an Electro-Mechanical Actuator (EMA) based blade pitch angle control system. To compare and analyze proposed controllers, numerical simulations were conducted with DOBC and TDC.