• 제목/요약/키워드: 구동력 제어

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고속 수중운동체의 구동장치 설계 및 실험적 검증 (Actuator design and experimental verification on a high speed underwater vehicle)

  • 곽동훈;양승윤;이동권;김창걸;서진희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.510-515
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    • 1993
  • 본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

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공기구동 제어밸브 비정상상태 운전변수에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Operating Parameters for Pneumatic Control Valve in Abnormal Conditions)

  • 김양석;김대웅;이병오;정래혁;이승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권6호
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    • pp.613-619
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    • 2016
  • 공기구동 제어밸브는 여러 유형의 발전소에서 유체계통의 유량을 제어하거나 탱크의 수위를 조절하는 중요한 기능을 수행하며 발전소 수명기간 동안 성능이 보장되어야 한다. 공기구동 제어밸브는 공기구동기에 공기를 공급하거나 배기하여 작동시키며, 다양한 기능을 하는 부속기기로 구성된 제어설비를 이용하여 공기량을 조절함으로서 밸브 위치를 제어한다. 본 논문에서는 2인치 공기구동기에 I/P 변환기, 포지셔너 등이 장착된 제어밸브 동작모사 실험 장치를 이용하여 공기공급배관에서의 공기누설, 밸브 패킹마찰력 변화, 포지셔너 설정 불량 등을 모사하고, 약 67% 개도에서 ${\pm}2%$ 이하 제어구간에서의 밸브-구동기 거동을 측정하여 비교하였다.

실시간 객체 TMO를 이용한 로봇 제어 모델링 (Modeling of a Robot Control System using the Real-time Object Model : TMO)

  • 곽상훈;김현주;서한석;김정국
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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    • pp.157-159
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    • 2004
  • 본 논문에서는 분산 일시간 객체 엔진을 내장하는 TMO-LINUX/ARM 커널 상에서, 각종 센서 및 모터 제어로 구성되는 로봇 제어 시스템을 동적 분산 실시간 객체인 TMO로 모델링하고 구현하였다. TMO(Time-triggered Message-triggered Object)는 시간적 조건에 의해 구동되는 객체 내의 실시간 스레드와 메시지에 의해 구동되어 주어진 데드라인 안에 작업을 수행하는 메시지 구동 실시간 스레드들의 동적 멤버들로 구성되는 실시간 객체로, 외부의 입출력에 반응하며 내부 장치에 대한 실시간 작업을 병행해야 하는 로봇 제어 시스템에 대해 매우 적합한 모델이다. 본 논문에서는 이러한 로봇 제어 시스템 설계에의 TMO의 적용이 잘 정의되고 규격적인 설계 모델을 제공함을 보인다.

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2 단계 상호간섭 다중모델을 이용한 인공위성 고장 검출 (Satellite Fault Detection and Isolation Using 2 Step IMM)

  • 이준한;박찬국;이달호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.144-152
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    • 2011
  • 본 논문에서는 인공위성 자세제어 시스템의 고장 검출 기법을 제시하였다. 논문에서는 상호간섭 다중모델을 기반으로 벌점을 이용하여 인공위성 자세 시스템 중 구동기의 완전 고장과 구동력 저하 고장을 검출하였다. 제안한 고장 검출 기법은 2단계로 구분되는데, 먼저 11개의 구동기 고장 관련 모델을 구성하여 구동기 고장 검출을 수행한 후, 구동기의 고장이 검출되면 구동기의 고장 특성에 관련된 하위 모델을 생성하여 실제 발생한 고장이 완전 고장인지 구동력 저하 고장인지를 구분하게 된다. 또한 기존에 제안된 상호간섭 다중모델을 이용한 고장 검출 기법과 비교한 결과, 본 논문에서는 병렬로 구성되었던 고장 모델들을 2단계로 구성하고 각 단계별로 차등화된 벌점을 이용함으로써 구동기 고장 검출 시간을 줄였을 뿐만 아니라, 고장의 특성까지 빠르게 구분할 수 있는 장점이 있음을 확인 하였다.

2단 변속시스템을 이용한 전기자동차의 변속제어 알고리즘 (Two-Speed Gear Shift System for Electric Vehicles)

  • 성기택;이준웅
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.63-71
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    • 2000
  • A shift control algorithm of a newly developed two-speed gear shift system is proposed for electric vehicle applications. The algorithm is formulated according to the motor torque map and optimized to obtain the adequate propulsion characteristics for vehicle. Two speed gear system with shift control algorithm has proved greater efficiencies in terms of energy economy with its simplified hardware and software structures. The gear shifting is designed to be carried out by an actuator and the control signal from a vehicle control unit equipped with $\mu$-processor. The results of performances and efficiency of the algorithm by simulation and vehicle test are described.

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산업설비 적용을 위한 유도전동기의 고성능 벡터제어에 관한 연구 (A Study on the High-Performance Vector control of Induction Motor for Industrial Application)

  • 손진근;김진상;김병진;김국진;전희종
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제9권6호
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    • pp.57-64
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    • 1995
  • 본 논문에서는 산업용 구동력으로써 대부분을 차지하는 유도전동기의 가변속 구동시 성능이 우수한 벡터제어 시스템에 관하여 연구하였다. 유도전동기의 회전자 각속도와 고정자 전류에 의한 간접적인 회전자 기준자속 추정방식을 채택하였으며, 이때의 전류제어기는 상호 간섭이 일어나지 않는 비간섭 동기 회전좌표계 PI제어기를 구성하였으며 시스템을 견실하게 하였다. 공간전압벡터 변조기법을 적용하여 전압 이용율의 향상과 전류제어가 용이하도록 하였다. 기기의 모델링 및 디지털 시뮬레이션을 통하여 속응성과 원활한 제어특성이 나타나는 유도전동기 구동시스템임을 입증하였다.

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기구학적 시스템에 있어서 구동방법에 따른 역동역학 해석 (Inverse Dynamic Analysis for Various Drivings in Kinematic Systems)

  • 이병훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.869-876
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    • 2017
  • 기계시스템을 제어한다든지 그 부재를 설계하기 위하여 그리고 구동기의 용량을 결정하는데 있어서 구동력이나 조인트반력을 해석하는 것이 필요하다. 본 논문은 주어진 시스템의 운동을 구현하는 다양한 형태의 구동조건에 따른 구동력(또는 토크)을 조인트좌표 공간에서 계산하는 알고리즘을 제시한다. 조인트좌표를 기구학적 시스템의 일반좌표로 사용하며 운동방정식과 구속조건의 가속도식은 속도변환법을 이용하여 직교좌표공간으로부터 조인트좌표공간으로 변환한다. 수치예제를 통하여 제시된 알고리즘의 유용성을 확인한다.

최적제어 이론의 원판진동 감소에의 응용 (Application of Multivariable Optimal Control Theory to Active Plate Vibration Control)

  • ;조형석;홍석우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.83-95
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    • 1983
  • 원판의 진동은 위치 좌표에 따라 진동변위 및 속도가 달라질 뿐 아니라, 또한 여러 진동모우드를 포함하고 있다. 이러한 특성을 갖는 시스템의 진동을 감소시키기 위해서는 진동 제어력을 발생시 켜주는 구동장치와 진동변수를 측정하는 측정장치를 어느 위치에 두느냐가 무엇보다도 중요하다. 더구나 여러 진동 모우드를 동시에 최적으로 제어하기 위해서는 진동 모우드 개수 만큼의 많은 측정장치가 필요하게 되는데 이러한 난점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 측정장치의 역할을 대신해 주는 관측기(observer)를 부착하여 측정장치의 필요 개수를 줄였다. 최적제어 이론을 바탕 으로 구동 장치와 측정장치의 위치를 최적으로 결정하였고, 제어기의 제어상수를 최적으로 설계 하였다. 이와 같이 설계된 최적 제어 시스템의 제어효과를 평가해 보기 위해서 원판의 진동을 예 를 들어 시뮬레이션해 보았는데 그 결과를 자세히 기술하였다.

유전자 알고리즘과 콤플렉스법에 의한 직접구동형 서보밸브의 제어기 상수값 설계 (Controller Parameters Design of Direct Drive Servo Valve Using Genetic Algorithm and Complex Method)

  • 이성래
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권4호
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    • pp.475-481
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    • 2013
  • 직접구동형 서보밸브의 제어시스템은 비선형적이며 밸브스풀에 미치는 유체력의 영향은 매우 크고 부하압력의 크기에 좌우된다. 제어시스템의 설계요구조건을 만족시키기 위해, 제약직접탐색방법인 유전자 알고리즘과 콤플렉스법을 적절히 활용하여 진상-지상제어기 및 미분피드백제어기의 최적 상수값을 탐색하였다. 최적 제어기 상수값을 대입하여 제어시스템을 시뮬레이션한 결과 설계요구조건을 만족하였다.

Mixed Driving 방식을 이용한 QVGA급 LDI의 Source Driver 설계 (Design of Source Driver for QVGA-Scale LDI Using Mixed Driving Method)

  • 김학윤;고영근;이성우;최호용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권11호
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    • pp.40-47
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    • 2009
  • 본 논문에서는 mixed driving 방식을 이용하고 이미지 개선을 위해 $\gamma$-correction을 수행하는 QVGA급 TFT-LCD driver IC의 Source Driver를 설계한다. 240 RGB ${\times}$ 320 dots resolution을 가진 source driver는 720개의 채널을 통해 TFT-LCD 패널을 구동하고 18-bit의 RGB 데이터를 사용하여 26만 color를 수행한다. Mixed driving 방식은 종전의 좋은 구동력을 가진 channel amp. driving 방식에 저면적이 가능한 gray amp. driving 방식을 혼합한 방식으로서, 영상이 동일 색상을 가지는 worst case를 감지하여 구동력을 높여주는 방식을 사용함으로써 적절한 구동력과 저면적을 구현하는 설계방식이다. 본 Source Driver는 $0.35{\mu}m$ Magnachip embedded DRAM 공정을 사용하여 설계하였으며 Hspice를 사용하여 시뮬레이션을 하였다. 실험결과, 기존의 gayscale driving 방식에서는 hsync time을 만족시키지 못하는데 비해 $17{\mu}s$의 channel 구동시간으로 충분한 timing margin을 가지고 액정 channel 을 구동할 수 있으면서, 구동 앰프 78개와 제어회로를 갖는 저면적으로 설계되었다.