만타형상 무인잠수정의 운동성능 해석 및 제어기 설계를 위한 비선형 수학모델 개발|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계 에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용 하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠 수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인 잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하 여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계 목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.

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본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계 에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6...

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper describes the mathematical model and controller design for Manta-type Unmanned Underwater Test Vehicle (MUUTV) with 6 DOF nonlinear dynamic equations. The mathematical model contains hydrodynamic forces and moments expressed in terms of a set of hydrodynamic coefficients which were obtained through the PMM (Planar Motion Mechanism) test. Based on the 6 DOF dynamic equations, numerical simulations have been performed to analyze the dynamic performances of the MUUTV. In addition, using the mathematical model PID and sliding mode controller are constructed for the diving and steering maneuver. Simulation results show that the control performances of the MUUTV and compared with these of NPS (Naval Postgraduate School) AUV II.

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참고문헌 (Reference)

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7 손경호, "Manta형 무인잠수정의 6자유도 운동 수학모델 및 조종응답 특성" 대한조선학회 43 (43): 399-413, 2006

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10 Joon-Yong Kim, "Controller Design for an Autonomus Underwater Vehicle Using Estimated Hydrodynamic Coefficients" 한국해양공학회 20 (20): 7-17, 2006