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본 연구는 항만 내 안전하고 신속한 접안을 위해 사이드 스러스터와 아지무스 주추진 장치를 갖춘 선박의 자동 접안 제어 시스템을 설계합니다. 접안 경로를 Ballastic 과정과 Final 과정으로 구분하고, 강인 제어 기법을 적용하여 파라미터 변동에 대한 강인 안정성과 추종 성능을 확보했습니다. 시뮬레이션을 통해 제어 전략의 유효성을 검증했으며, 자율 운항 선박 기술 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.
Dynamics and control of mechanical systems in offshore engineering
Robust control of diesel ship propulsion
Control of uncertain systems--modelling, approximation, and design : a workshop on the occasion of Keith Glover's 60th birthday
Introduction to autonomous manipulation : case study with an underwater robot, SAUVIM
Kinematics and dynamics of multi-body systems
Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control : vademecum de navium motu contra aquas et de motu gubernando
Magnetic bearings : theory, design, and application to rotating machinery
Rigid finite element method in analysis of dynamics of offshore structures
Autonomous underwater vehicles : modeling, control design, and simulation
Unmanned rotorcraft systems
Guidance and control of ocean vehicles
Practical ship hydrodynamics
Constrained control and estimation : an optimisation approach
Air lubricated and air cavity ships : development, design, and application
Linear algebra based controllers : design and applications
Underwater robots
Modeling and control of complex physical systems : the port-Hamiltonian approach
Orbital mechanics and formation flying : a digital control perspective
선박운동역학
Reliable control and filtering of linear systems with adaptive mechanisms
제어.로봇.시스템학회 논문지
Van Phuoc Bui, 김영복수산해양기술연구
김경현, 서진호, 김영복International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent systems
Van한국산학기술학회논문지
이재용International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
Nguyen, V.-S.; Im, N.-K.Applied Sciences (Switzerland)
Gao F.,Tang Y.,Hu C.,Xie X.Ocean Engineering
Zhang Z.,Zou Z.,Yang J.,Zhang X.IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs
Li S.,Zhang Y.,Wang X.,Wang S.,Duan H.드라이브·컨트롤
안민트란, 지상원, 김영복International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
Park, Jong-Yong; Kim, Nakwan동력시스템공학회지
김영복, 김창우, 지상원IEEE Transactions on Cybernetics
Cao F.,Jia F.,He X.International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
박종용; 김낙완International Journal of Control, Automation, and Systems
Van Phuoc Bui, 김영복수산해양기술연구
트란덕권, 김영복, 김병각Ocean Engineering
Wang S.,Sun Z.,Yuan Q.,Sun Z.,Wu Z.,Hsieh T.H.Journal of Marine Engineering and Technology
de Kruif B.J.Journal of Marine Science and Technology: Official Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers (JASNAOE)
Sawada, Ryohei; Hirata, Koichi; Kitagawa, Yasushi; Saito, Eiko; Ueno, Michio; Tanizawa, Katsuji; Fukuto, Junji제어.로봇.시스템학회 논문지
최동민; 방현태; 지수빈; 유성준; 윤원근한국해양공학회지
박종용; 김낙완전선 / 대학원
본 과정은 선형 시스템, 전달 함수, 라플라스 변환에 대하여 소개한다. 안정성과 피드백을 다루고 과도 응답 사양을 위한 기본 설계 도구를 제공한다. 또한 주파수 영역 기술도 간략하게 다룬다. 이 과정에는 컴퓨터 프로그래밍 실습 및 제어 설계 프로젝트가 포함된다. 실습 프로젝트에 관련된 전공은 조선해양공학은 물론 로봇공학, 기계공학, 전자공학, 전기공학, 산업응용수학 등이다.전선 / 학사
선박과 해양구조물의 파랑 중 운동의 기본 이론과 관련 공학적 문제들을 습득한다. 또한, 선박의 기본적 조종이론과 실험기법, 그리고 국제적으로 요구되는 조종성능에 대해 학습한다. 그리고 선박해양공학에서 사용되는 제어기법에 대한 기본적 이론과 사례들을 소개한다.전선 / 대학원
본 강의에서는 선박, 잠수체, 고속선, 무인선 등의 다양한 해양운송체(Marine Vehicles)의 동역학과 그에 대한 제어에 대한 심화 이론들과 시뮬레이션 방법을 학습한다. 해양운송체에 대한 일반적인 유체 동역학적 모델링 방법에 대해 살펴보고, 선박 조종에 대한 전통적인 운동 방정식 모델과 추진기 모델에 대해 학습한다. 이를 기반으로 해양운송체 운동방정식에 대한 안정성 분석법, 제한수역 및 천수역에서의 유체력 모델, 횡동요 연성 효과 등에 대한 고급 조종 이론들을 추가적으로 학습한다. 강의 후반부에서는 바다에서 무인수상선과 무인수중체가 운용되기 위해 필요한 파도, 바람, 조류 등의 다양한 해양환경하중에 대한 심화 이론과 평가 방법, 수치 모델에 대해 학습한다. 또한 무인해양운송체가 위치유지 및 경로추적, 장애물 회피 등의 임무를 수행하기 위해 필요한 제어 이론 및 추력분배 알고리즘에 대해 학습한다.전선 / 학사
본 교과목에서는 선박 및 해양구조물 건조과정에 대한 공학적 이해를 바탕으로 조선소의 6요소 (제품, 공정, 일정, 설비, 작업자, 공간)와 전략/계획/실행 단계에서의 관리 이론에 대한 내용을 다룬다. 구체적으로는 선박의 건조과정 (가공, 조립, 탑재, 의장, 도장 등)에 수반되는 다양한 세부 공정을 학습하고, 특히 제품, 공간 및 작업자 요소에 대하여 조선소에서 필요한 생산 역학 및 알고리즘을 학습한다. 일정 부분에 대해서는 산업공학의 생산관리 이론을 기반으로 전략 단계, 계획 단계 및 실행 단계에 대한 이론과 실습을 병행한다. 마지막으로 생산 시스템의 동적 특성을 분석할 수 있는 DES 시뮬레이션 방법을 이용하여 학생이 원하는 조선소 또는 유관 산업 사례 학기 프로젝트를 수행한다.전선 / 대학원
제어시스템의 기본개념과 선형시스템 기초, 최적제어, dynamic programming, Hamilton-Jacobi이론, 기하학적 비선형 제어이론 등을 공부한다.전선 / 대학원
항공기와 우주비행체에 대한 운동방정식을 유도하고 각 항의 물리적인 의미를 해석한다. 유도한 운동방정식을 자동비행 및 제어에 적용하기 적합한 식인 State Space 식으로 변형하고, 다양한 자동비행 모드에 대해 제어기를 설계하고 모사함으로서 항공우주비행체의 자동비행에 대한 전반적인 시스템을 이해한다. 또한 항공우주 시스템의 성능을 개선하기 위한 다양한 제어시스템을 공부한다. 항공우주 시스템의 동특성을 고려하여 모델링하고, 비선형제어이론, 적응제어이론, 지능제어이론, 신경망 이론 등의 개념을 배우고 이를 적용하여 시스템 특성을 해석하고 고급 유도 제어 시스템을 설계한다.전선 / 대학원
선박건조 과정의 주요 프로세스와 설비를 정의하고, 공정계획과 일정 계획을 소개한다. 선박건조과정의 목표를 생산성, 납기, 품질, 비용으로 구분하여 평가하는 기법을 소개한다. 최근의 생산경영 기법인 경영혁신(PI), 제약이론, 식스 시그마, 린 생산 이론을 소개하고 선박건조 과정에 적용한다. 수강생들은 그룹별로 프로젝트를 수행하여, 강의에서 배운 내용을 실제 적용하는 훈련을 한다.전선 / 대학원
본 교과목에서는 선박설계를 위한 다양한 인공지능 방법을 배우고 이의 응용 사례를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 먼저 선수 과목 등을 통해 학습한 여러 딥 러닝 기법, 즉 DFN (Deep Feedforward Network), RNN (Recurrent Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), 강화 학습 (Reinforcement Learning) 등의 개념을 복습한다. 이후, 설계 분야를 기본설계, 생산설계, 운항설계 등으로 구분한 뒤, 각 분야에서 인공지능이 필요한 사례를 학습한다. 기본설계에서는 도면 내 객체 및 텍스트 인식, 해기상 및 선박 소요 마력 예측 등의 사례를 살펴본다. 생산설계에서는 블록 탑재를 위한 크레인 제어 등의 사례를 살펴본다. 운항 설계에서는 영상 기반 선박 주변 장애물의 탐지 및 추적, 선박의 충돌 회피 등의 사례를 살펴본다. 끝으로 학생들은 설계 분야의 특정한 주제에 대해 인공지능을 활용한 문제 해결 방법에 대해 Term Project를 수행한다.전선 / 대학원
제어 시스템 1 의 연이은 과목으로 고급 제어시스템 설계 및 해석에 필수적인 개념 및 기법들을 소개하는데, 특히 비선형 제어, 확률적 추정 및 제어, 적응 제어 및 비선형 최적제어 등에 주안점을 둔다.전선 / 대학원
항공기의 유도제어시스템 설계를 위한 기본원리를 다룬다. 선형시스템의 가제어성, 가관측성, 안정성 등 선형제어이론의 기본원리를 학습한다. 그리고 항공우주제어시스템 설계에 많이 사용되는 고유공간 지정법을 이용한 제어기 설계기법, 선형 최적제어이론 및 출력제어를 이용한 최적제어기 설계기법, 그리고 모델추종 제어기법 등 다양한 선형제어시스템 설계기법에 대한 이론 및 수치기법을 다루고 항공기, 인공위성 및 발사체의 유도제어시스템 설계에 적용한다.전선 / 대학원
비선형조종성 운동방정식을 유도하고, 이 방정식의 계수들에 관한 이론적, 실험적 해석방법을 다룬다. 또 이 방정식의 해로부터 선박의 안정성을 판정하고 선형과 안정성과의 관계를 조사한다. 제한수로나 유한수심과 같이 특수한 해역에서의 배의 조종성방정식을 유도하고, 방정식의 해를 사용하여 배의 항적을 추정한다.전선 / 대학원
다양한 무인시스템의 경로 계획과 임무 판단에 관한 기법을 학습한다. 특히 시스템의 특성을 고려한 모션 계획, 모션에 대한 구속 조건, 충돌 회피 경로의 계산, 모델예측제어 등의 제어 기법과 학습 알고리듬의 모션 계획 문제에의 응용, 임무 수행을 위한 판단 기법, 그리고 이와 관련된 최적화 기법 및 다중개체시스템의 모션 계획 문제로의 확장 등에 대해 배운다. 수강생들은 다양한 모션 계획 알고리듬을 구현, 구동해봄으로써 실제 시스템에 적용할 수 있는 능력을 기르고, 관련 분야의 최신 논문을 통해 모션 계획 기법의 발전 동향을 살펴본다.전필 / 학사
본 강의에서는 선박이 반드시 가져야 하는 주요 성능 중 하나인 복원성 (stability)의 개념을 설명하고, 그것을 평가하기 위한 일련의 과정인 선박계산에 대해 학습한다. 먼저 선박과 같은 부유체에 작용하는 다양한 힘과 모멘트를 이해하고, 선박의 횡복원성 및 종복원성을 학습한다. 선박의 정확한 무게 중심을 구하기 위한 자유 표면 효과와 경사 시험에 대해 학습한다. 이후 선박의 복원성 곡선으로부터 복원성을 평가하기 위한 다양한 기준에 대해 학습한다. 특히, 선박의 복원성 곡선을 생성하기 위한 여러 수치 적분 방법을 설명하고, 유체 정역학적 계수 및 배수량 등곡선도를 구하기 위한 방법을 학습한다. 이어서 선박이 손상을 입었을 때 복원성을 평가하기 위한 두 가지 방법, 즉 결정론적 방법과 확률론적 방법에 대해 심도 있게 학습한다. 본 강의는 선박과 관련한 다양한 계산 방법을 다루고 있으며, 최종적으로는 설계 과정에 적용하여 선박의 안정성 즉, 복원성을 평가하는 것을 목적으로 한다.전선 / 대학원
다양한 무인시스템의 경로 계획과 임무 판단에 관한 기법을 학습한다. 특히 시스템의 특성을 고려한 모션 계획, 모션에 대한 구속 조건, 충돌 회피 경로의 계산, 모델예측제어 등의 제어 기법과 학습 알고리듬의 모션 계획 문제에의 응용, 임무 수행을 위한 판단 기법, 그리고 이와 관련된 최적화 기법 및 다중개체시스템의 모션 계획 문제로의 확장 등에 대해 배운다. 수강생들은 다양한 모션 계획 알고리듬을 구현, 구동해봄으로써 실제 시스템에 적용할 수 있는 능력을 기르고, 관련 분야의 최신 논문을 통해 모션 계획 기법의 발전 동향을 살펴본다.전선 / 대학원
차량, 항공기, 로봇 등의 제어에 사용되는 컴퓨터 시스템은 계산상의 정확성과 아울러 태스크가 주어진 시간 내에 종료되어야만 하는 실시간시스템이다. 이 과목에서는 이러한 실시간시스템 구성을 위한 태스크 스케쥴링, 프로그래밍기법, 통신, 자원관리 등의 기법에 대하여 학습한다. 또 기말과제를 통하여 각자의 연구분야의 실시간 특성에 대하여 연구할 기회를 갖는다.전선 / 학사
선박의 소요동력 산정과 추진 장치 선정에 필요한 기본 지식을 습득하고 실습한다. 선박의 저항 및 자항 성능과 프로펠러의 단독 특성을 이해하고, 예인 수조에서 모형선에 대한 저항과 자항 실험을 수행한다. 추진 장치의 종류와 기능을 소개하고 성능특성을 파악한다. 선박용 프로펠러의 형상에 대한 기본개념을 정립한다. 특수 추진 장치의 종류와 개념을 이해할 수 있는 공학적인 지식을 익힌다.전선 / 대학원
본 강의에서는 조선해양 분야를 포함한 여러 공학 분야에서 IoT를 중심으로 포괄적 사물 연결 기술의 발전에 의해 과거 일방향 중앙관리식을 지양하면서 발생하고 있는 양방향 탈중앙화(decentralization)와 관련하여, 이를 실현하기 위한 요소 기술과 적용, 그리고 적용에 따른 효과를 다양한 외부 전문가의 세미나를 통해 살펴보기로 한다. 예컨대, 주변 환경의 불확실성에 대처하기 위해서 자율 운항 선박에 필요한 탈중앙적 제어통제 시스템, 효율적 자율 운항 선박 운용을 위한 해상 무선 통신 및 e-Navigation 시스템, 해양 신재생 에너지를 독립적으로 생산, 소비, 전송이 가능한 해양 에너지 복합 공급기지 또는 인공섬을 위한 해양공간 활용 기술, 해상 연료공급(벙커링) 제어 및 유동 해석, 해양 자원생산 설계 및 제어, 신재생에너지 클러스터 구축, 해양 실시간 모니터링 및 예측 등의 기술에 대해서 학습하도록 한다. 여러 전문가에 의한 세미나를 통해 탈중앙화와 관련된 산업계의 최신 기술을 접하게 함으로써 스마트 오션 모빌리티에 대한 학생들의 관심을 유도하도록 한다. 또한, 산업계 전문가가 제시한 현업 문제에 대해 탈중앙화 기술을 적용할 수 있는 일종의 IC-PBL (Industry Coupled Project Based Learning)을 의무화 함으로써 학생들의 학업 성취도를 높이고자 한다.전선 / 대학원
무인이동체 비행제어기 설계 및 시뮬레이션 실습은 무인이동체의 비행 시뮬레이션을 통하여 운동 특성을 분석하고, 자동비행제어장치를 포함한 무인이동체 통합시스템에 대한 시뮬레이션을 통하여 비행제어기를 설계하고 성능을 평가한다. 학생들은 무인이동체의 운동모델 도출에 필요한 기본적인 수학 및 물리 지식을 이해한 후 고정익항공기와 멀티콥터 항공기의 비선형 운동방정식을 유도하고 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 기법을 습득한다. 선형 제어기 설계에 관한 기본 이론 학습 후, 무인이동체의 안정성 및 조종성 향상과 자동비행 구현을 위한 제어기를 설계한다. 제어법칙 설계도구를 이용하여 설계요구조건을 만족하는 제어이득을 계산하고 Software-in-the-Loop 및 Hardware-in-the-Loop 시뮬레이션 기법을 통하여 제어기 성능을 검증하는 과정을 습득한다.전선 / 대학원
무인이동체의 형상 최적화는 공기나 물과 같은 유체의 흐름을 효과적으로 통제하거나 또는 전파의 반사량, 소음 등을 최소화하는 목적에 부합하는 모양을 결정하는 과정으로 유체역학 등에 대한 이해와 지식에 기반을 두고 있다. 무인이동체의 구조는 탑재중량을 이겨내고 주변의 다양한 충격에 강건함을 유지할 수 있도록 설계 되어져야 한다. 구조역학은 무인이동체가 받는 하중을 계산하여서 안전하고 효율성이 고려된 구조를 제시한다. 아울러 형상과 구조는 밀접하게 연계되어 있어 동적인 해석이 필요한 다분야 최적화의 대상이다. 본 교과를 통해 대학원생은 무인이동체 형상과 구조 등과 같은 요소분야의 이론을 학습하고 분야 간 상호작용을 이해함으로써 다분야 최적설계를 수행하는 능력을 함양하게 된다. 무인이동체의 추진엔진으로 주로 배터리에 의한 전기모터를 사용하고 있으며, 배터리는 기술 발달에 따라 미래 도심에서의 주요 교통수단으로 부각되는 UAM의 주요 추진동력으로 평가되고 있다. 본 교과에서는 배터리 기반의 추진장치 외에 수소엔진, 내연기관 등 다양한 엔진에 대해 학습을 하게 된다.전선 / 대학원
반도체 공정이 지속적으로 발전하고, 집적회로와 시스템-온-칩 설계가 복잡해지고 다양해짐에 따라, 아이디어 도출에서부터 최종 설계의 완성까지의 전과정을 수행하기 위한 배경지식, 설계노하우, 툴사용법 등을 반도체 설계를 처음 배우려는 학생들에게 체계적으로 가르쳐주고 최신 동향을 소개해주는 교과목이 필요해졌다. 특히, 본 교과목은 스키메틱 및 레이아웃 편집기 등 기본적인 툴사용법에만 치중했던 기존 설계실습 강좌의 틀에서 벗어나, 모델 및 추상화(abstraction)을 활용한 복잡한 시스템의 효율적인 설계 및 검증의 수행 방법을 다루고, 이를 토대로 아날로그 커스텀 회로와 설계 플로우와 디지털 ASIC 설계 플로우의 장점을 조합하는 다양한 방법들을 탐색하는 것을 목표로 한다. 또한, 한치의 실수도 용납하지 않는 집적회로 설계의 특성을 강조하여, 최종설계 도출 이후 post-layout 검증을 철저하면서도 효율적으로 수행하기 위한 다양한 방법, 이후 측정 및 테스트를 용이하게 하기 위한 고려방법(Design for Test) 등을 다룬다. 수강생들은 2인 1조의 프로젝트를 통해 아날로그와 디지털 회로가 모두 포함된 집적회로 설계의 전과정을 익히게 된다.