능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.
${\mu}$-synthesis is applied to design a robust controller for a seeker scan loop system which has model uncertainty and is subject to a external disturbance due to abrupt missile maneuver. The issue of modelling a real-valued parametric uncertainty of a physical seeker scan loop system is discussed. The two-degree-of-frame control structure is employed to obtain better performance. It is shown that ${\mu}$-synthesis provides a superior framework for the robust control design of a seeker scan loop system which exhibits robust performance. The proposed robust control system satisfies design requirements, and especially shows good scanning performances for conical and rosette scan patterns despite parametric uncertainty in real system model.
본 연구에서는 벤치마크 사장교를 이용해 다양한 불확실성에 대해서 복합시스템에 사용된 ${\mu}$-제어기의 강인성 해석을 수행하였다. 복합 시스템에 추가적으로 사용된 능동제어 장치로 인하여 전체 시스템의 강인성이 저하되거나 불안정성이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합 시스템의 강인성을 향상 시키기 위해 기본적으로 신뢰성이 확보되는 수동장치와 함께 불확실성을 포함한 시스템의 성능과 안정성(강인성능)을 보장하는 ${\mu}$-합성법을 능동제어 장치에 사용하였다. 교량상판에 추가적인 질량, 구조물 강성행렬에 대한 섭동, 능동제어 장치의 시간지연, 그리고 이들의 조합을 이용하여 ${\mu}$-합성법의 강인성을 조사하였다. 수치해석 결과 다양한 불확실성에 대해 제안된 시스템은 제어성능의 저하 없이 뛰어난 강인성을 보여 주었다. 또한 제어시스템의 강인성은 다른 불확실성에 비해 구조물의 강성행렬 섭동에 더 큰 영향을 받는다. 따라서 ${\mu}$-합성법으로 제어되는 복합 시스템은 불확실성이 많은 지진하중을 받는 사장교에 개선된 제어기법으로 제안될 수 있다.
When a robot is to have contact with its enviornment, such as a medi-care robot, it would be advantageous for the robot to have a high compliance. For this reason, a robot having not only a flexible link but also an actuator with compliance, is desirable. This paper is concerned with the position and vibration control of 1 degree of freedom flexible robot using a pneumatic artificial muscle actuator. The dynamics of the manipulator assumed to be and Euler-Bernoulli beam are derived on the basis of the linear mathematical modle. Although this pneumatic artifical muscle actuator has many merits for the compliance robot, it is difficult to make an effective control scheme of this system because of ths nonlinearity and uncertainty on the dynamics of the actuator. By designing a controller using .mu.-synthesis, robust performance against measurement noise, various modeling uncertainties on the dynamics of the servo valve, actuator and mainpulator, is achieved. The effectiveness of the proposed control method is illustrated through simulations and experiments.
NaCl-KCl을 flux로 사용한 용융염 합성법을 이용하여 $Pb(Sc_{1/2}Ta_{1/2})O_3$, 분말을 제조하였다. $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$의 온도범위에서 상형성 및 분말 상태의 변화를 조사하였다. 용융염 합성법으로 $750^{\circ}C$ 2시간 하소하였을 때, 순수한 페로브스카이트 구조를 가진 $Pb(Sc_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ 상이 형성되었으며, 평균 입자 크기는 $0.5\{mu}m$ 이하이고 입방체와 유사한 형상을 갖는 분말이 제조되었다. DIA, X-선 회절 분석, 미세구조 변화를 통해 합성된 분말의 특성을 고찰하였다.
NaCl과 KCl을 1 : 1 mole비로 한 용융염 합성법으로 $xPb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3 - (1 - x)Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$(x=0-1.0)을 제조하였으며, 이의 분말 특성 및 유전성을 연구하였다. 용융염 합성법에 의해 제조된 $xPb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3 - (1 - x)Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$의 분말은 $2 \mu\textrm{m}$ 이하의 평균입도를 갖고 비교적 응집이 적었다. 용융법 합성법으로 제조된 $x0.3Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3-0.7Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스는 $1000{\times}C$에서 제조가 가능하며, 11,000이상의 유전상수를 갖는다.
착체중합법을 이용하여 $SrA1_2O_4:Eu^{2+}$ 인광체 분말을 합성하고 분말특성과 발광특성을 고상반응법으로 제조한 것과 비교하였다. 착체중합법에서는 $SrA1_2O_4:Eu^{2+}$분말이 $900^{\circ}C$에서, 고상반응법에서는 $1200^{\circ}C$에서 합성되었다. 착체중합법으로 합성한 분말은 합성온도가 낮은 만큼 크기가 약 $0.1{\mu}m$로 고상반응에 의한 것의 1/10정도였으나, 탄소가 잔류하여 모상격자의 결정도가 낮아지고 순백색이 되지 못하였다. 두 분말 모두 상온에서 520nm 부근에서 최대 발광 피크를 나타냈으나, 착체중합법으로 합성한 분말이 약간 낮은 파장대에서 최대 피크를 보였으며 피크의 반가폭은 약간 크고 강도는 크게 감소하였다. 이러한 발광 특성의 변화는 주로 입경의 차이에 의한 것이나 잔류탄소도 영향을 미친 것으로 사료되었다.
ZnO, Ga2O3, In2O3 등 산화물 반도체는 최근 디스플레이, 태양전지 등 전자산업에서 중요한 소재로 전 세계적으로 많이 연구되고 있다. 그 중에서도 ZnO는 나노와이어, 나노점 등 나노구조체 형태로 제조가 가능해 짐에 따라 센서 등의 반도체 소자로의 응용가능성이 매우 큰 것으로 알려져 있다. ZnO 나노와이어는 chemical vapor deposition법을 이용하여 $800^{\circ}C$이상의 고온에서 제조 가능하다고 알려져 있다. 또한 저온 증착법으로 수열합성법이 있는데, 이때에는 사용되는 화학물질, 성장온도 등 제조 조건에 따라 특성이 크게 달라진다. 본 연구에서는 수열합성법으로 제조한 ZnO 나노와이어의 성장온도에 따른 물성을 분석하였다. 특히 ZnO 나노와이어의 지름 및 길이 변화가 두드러지게 나타났다. 성장온도 변화에 따라 나노와이어의 지름이 30 nm부터 100 nm까지 변화하였으며, 이에 따른 광학적 특성 또한 변하였다. XRD, SEM, PL, Raman 분광법으로 측정한 결과를 발표할 예정이다.
본 논문에서는 μ-합성법으로 제어기를 설계하여 센서와 구동부가 동일위치에 있지 않은(noncollocated) 탄성-질량 시스템에 적용한다. 스프링 상수값과 제어대상의 부하 질량은 불확실하다고 가정한다 매개변수 불확실성을 포함하고 있는 제어대상은 상태 공간 방정식, 특히 묘사형(descriptor form)을 사용하여 모델링 한다. μ-합성법으로 설계된 H/sub ∞/ 제어기를 표준 H/sub ∞/ 제어기와 비교한다. 두 개의 H/sub ∞/ 제어기 성능을 비교하기 위해, μ-합성 제어기가 구조적 불확실성을 가지고 있다는 것을 제외하고는 서로 동일한 하중함수를 가지고 설계한다. 표준 H/sub ∞/ 제어기와 비교하여 설계된 제어기는 만족스러운 강건 안정성과 강건 성능을 가지는 것을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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