• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.20 no.12
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• pp.1190-1199
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• 2010

This paper reports active control of clamped beams using acceleration feedback controllers (AF). The equations of motion of clamped beam under force and moment pairs were derived and the equations of AF controllers were formulated. The effect of the parameters - gain and damping ratio - of the AF controllers on the open loop transfer function was investigated mainly in terms of the system stability. Increasing the gain of the AF controller tuned at a mode, the magnitude of the open loop transfer function is increased at all frequencies. The increase of the damping ratio of the AF controller leads to decrease the magnitude of the open loop transfer function and modifies its phase characteristics to be more stable. Three AF controllers connected in parallel were then proposed. Each AF controller is tuned at the 2nd, 3rd and 4th modes, respectively. Their parameters were determined to remain the system to be stable based on the results of the parametric study. A significant reduction in vibration at the 3 modes can be obtained.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.140-143
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• 2011

본 연구에서는 준능동형 제진장치로 복합형 제진장치(HMD, Hybrid Mass Damper)의 운용에 요구되는 제어알고리즘 개발에 대한 연구를 진행하였다. 제어력을 산정하기 위한 알고리즘 내장화 과정에서 구조물의 상태를 피드백하기 위해서는 구조물의 가속도를 계측하고 이로부터 변위, 속도를 추정하게 되는데 여기서 발생하는 오차의 문제점을 개선하기 위하여 GPS의 실시간 변위측정기술을 활용하여 변위를 직접 입력하면서 구조물의 응답을 제어할 수 있는 알고리즘을 구성하려 한다. 이 때 측정된 데이터의 값에는 잡음이 발생하고 미분기의 동적특성을 가지고 있는 HMD에 입력신호로 사용하는 경우 상당한 오차가 생기는 변위 되먹임(Feedback)의 문제점을 확인하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 제진장치 입력신호의 시간간격(Time-interval)을 조정하여 오차를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석결과, 입력신호에는 최적의 시간간격(Time-Interval)이 존재하였으며 이를 적용할 경우 건물의 변위와 가속도 응답을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.254-260
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• 1995

본 연구에서는 제어 알고리듬 적용면에서 가속도 계측이 보다 용이한 점을 고려하여 가속도가 포함된 가속도-속도-변위 되먹임 제어 알고리듬을 개발하고, 이를 유압식 능동 질량구동장치에 적용하여 능동제어시스템의 성능을 실증적으로 검토한다. 이 때 능동제어시스템의 구성요소들의 동특성을 시스템 모델링에 포함하여 제어력을 산정함으로써 시간 지연의 영향을 효과적으로 보상하는 방안을 제시한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.2
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• pp.193-199
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• 2016

Since the variations of electromagnetic suspension forces of maglev trains have close relations with the acceleration of the levitated bodies, it is basic to control the levitation forces using the measured acceleration of vehicles. In this study, an airgap control algorithm based on acceleration feedback is applied to maglev trains and a dynamic analysis method is developed considering maglev train-guideway interaction. Using the developed method, dynamic behaviors of a maglev train-guideway interaction system are investigated. It is observed from the analysis that the current design guidelines can be satisfied when the proposed airgap control algorithm is employed. Using the contorl algorithm, the current guidelines can be improved and economical maglev railway guideway structures can be designed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.101-109
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• 2010

This paper reports active control of clamped beams using acceleration feedback controllers (AF). The equations of motion of clamped beam under force and moment pairs were derived and the equations of AF controllers were formulated. The effect of the parameters - gain and damping ratio - of the AF controllers on the open loop transfer function was investigated mainly in terms of the system stability. Increasing the gain of the AF controller tuned at a mode, the magnitude of the open loop transfer function is increased at all frequencies. The increase of the damping ratio of the AF controller leads to decrease the magnitude of the open loop transfer function and modifies its phase characteristics to be more stable. Three AF controllers connected in parallel were then proposed. Each AF controller is tuned at the $2^{nd}$, $3^{rd}$ and $4^{th}$ modes, respectively. Their parameters were determined to remain the system to be stable based on the results of the parametric study. A significant reduction in vibration at the 3 modes can be obtained.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2001.05a
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• pp.72-77
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• 2001

고층 빌딩의 풍하중에 의한 진동을 제어하기 위하여 MR 유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 제안된 설계기법의 효율성을 검증하기 위하여 ASCE benchmark 구조물을 대상으로 수치 모의 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기의 76층 빌딩 내에서의 최적위치와 용량을 결정하였으며, clipped optimal control 제어기법을 사용하여 가속도 되먹임 구조를 갖는 MR 감쇠기의 제어 알고리즘을 구성하였다, 수치 모의 해석 결과로부터 MR 감쇠기는 ATMD와 유상한 제어 성능을 가지고 있으며 매우 작은 규모의 파워 시스템만으로 운영이 가능한 효율적이고 안정적인 제어 시스템임을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2001.04a
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• pp.403-410
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• 2001

고층 빌딩의 풍하중에 의한 진동을 제어하기 위하여 MR 유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 제안된 설계기법의 효율성을 검증하기 위하여 3차 ASCE benchma가 구조물을 대상으로 수치 모의 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 MR 감쇠기의 76층 빌딩내에서의 최적위치와 용량을 결정하였으며, clipped optimal control 제어기법을 사용하여 가속도 되먹임 구조를 갖는 MR 감쇠기의 제어 알고리즘을 구성하였다. 수치 모의 해석 결과로부터 MR 감쇠기는 ATMD와 유사한 제어 성능을 가지고 있으며 매우 작은 규모의 파워 시스템만으로 운영이 가능한 효율적이고 안정적인 시스템임을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.306-309
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• 2005

This parer describes the tracking control simulation of 6-DOF shaking table with a bell crank structure, which converts the direction of reciprocating movements. For the Joint coordinate-based control which uses lengths of each actuator, the trajectory conversion process inverse kinematics is performed. Applying the Newton-Euler approach, the dynamic equation of the shaking table is derived. To cope with nonlinear problems, time-delay control(TDC) is considered, which has been noted for its exceptional robustness to parameter uncertainties and disturbance, in addition to steady-state accuracy and computational efficiency. If the nominal model is equal to the real system, joint coordinate-based control can be very efficient. However, manufacturing tolerances installation errors and link offsets contaminate the nominal values of the kinematic parameters used in the kinematic model of the shaking table. To compensate differences between the nominal model and the real system. the joint coordinate-based control using acceleration feedback in the Cartesian coordinate space is proposed.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.20 no.1
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• pp.111-119
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• 2017

In this study, deflection limits based on the vibration serviceability of guideway structures are proposed considering maglev train-guideway interaction. Equations of motion are derived for a simplified maglev railway. Feedback constants for the control of the electromagnetic force for levitation are optimized in order to minimize the airgap fluctuations. Deflection limits for a guideway are calculated for various operating speeds of a maglev train, span lengths of a guideway, and natural frequencies and damping ratios of the second suspension in order to satisfy the serviceability criteria for airgaps and for the vertical acceleration of a cabin. From the analysis results, proposed are requirements for the second suspension of maglev trains and deflection limits for guideway structures.