• Title/Summary/Keyword: 구조진동제어

Search Result 711, Processing Time 0.029 seconds

Flutter Suppression of a 3-DOF Airfoil Using CFD/CSD with Integrated Optimal Control Method (CFD/CSD 및 최적제어기법을 연계한 3-자유도계 에어포일의 플러터 억제)

  • Kim, Dong-Hyun;Kim, Hyun-Jung
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 2005.11a
    • /
    • pp.929-929
    • /
    • 2005
  • In this study, computational demonstrations for the flutter suppression are presented for the 3-DOF airfoil system with oscillating flap. Advanced computational methods such as computational fluid dynamics (CFD) and computational structural dynamics (CSD) are used and a simultaneous coupling method has been developed to accurately conduct flutter analyses. In addition, optimal control theory is integrated into the CFD based flutter analysis method to construct the coupled aeroservoelastic analysis system for the airfoil with oscillating flap. For a well-defined typical section model, fundamental unsteady aerodynamics and flutter characteristics are investigated. Finally, to show the effectiveness of flutter control the physical aeroelastic responses are directly compared between the open loop and the closed loop systems.

  • PDF

Active Control of Structural Vibration Using An Instantaneous Control Algorithm including Acceleration Feedback (가속도가 포함된 순간최적제어 알고리듬을 이용한 구조물 진동의 능동제어)

  • 문석준;정태영
    • Journal of KSNVE
    • /
    • v.6 no.2
    • /
    • pp.215-224
    • /
    • 1996
  • Active vibration control is generally used to reduce vibration level by the actuators based on measured signal. Dynamic properties of a structure can be easily modified by the active vibration control, so that the vibration level may be effectively reduced to the magnitude below the allowable limit over a wide frequency rangs. In this paper, an instantaneous optimal control algorithm including acceleration feedback is presented for the active vibration control of large structures considering facts that the acceleration response can be easily measured, but the displacement and velocity response are obtained by numerically integrating the measured acceleration response with some errors. The adverse effect of the time delay is overcomed by taking into account the dynamic characteristics of an actuator and filters in the design of controller. Performance test is carried out using a hydraulic active mass driver on a test structure$(L{\times}W{\times}H;=;1200mm{\times}800mm{\times}1600mm, about;500kg)$ supported by four columns under base excitations. It is confirmed that the vibration level of the test structure are reduced to about 1/6 near resonance.

  • PDF

Active Vibration Control of Structure Using Active Tuned Mass Damper and Modified PPF Controller (능동동조질량감쇠기와 수정 PPF 제어기를 이용한 구조물의 능동진동제어)

  • Kim, Ki-Young;Kwak, Moon-K.
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
    • /
    • v.18 no.2
    • /
    • pp.224-230
    • /
    • 2008
  • This paper is concerned with the active vibration control of building structure by means of the active tuned mass damper and the modified positive position feedback controller. To this end, one-degree-of-freedom spring-mass-damper system equipped with ATMD is considered. The stability condition for the addressed system when applying the proposed PPF controller is derived by Routh-Hurwitz stability criterion. The stability condition shows that the modified PPF controller is absolutely stable if the controller gain is positive. so that the modified PPF controller can be used without difficulty. Theoretical study shows that the modified PPF controller can effectively suppress vibrations as the original PPF controller does in smart structure applications. To investigate the validity of the modified PPF controller, a simple experimental structure with an ATMD system driven by DC motor was built. The modified PPF control algorithm was implemented on Atmel 128 microcontroller. The experimental result shows that the modified PPF controller can also suppress vibrations for the real structure.

Design and Evaluation a Multi-coil Magneto-rheological Damper for Control Vibration of Washing Machine

  • Phu, Do Xuan;Park, Joon Hee;Woo, Jae Kwan;Choi, Seung Bok
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 2013.10a
    • /
    • pp.543-548
    • /
    • 2013
  • This paper presents a design of magnetorheological (MR) damper for control vibration of washing machine. This design is based on the requirements such as small dimensions with high damping force, and minimal consumed energy. The MR damper is designed using the shear mode of MR fluid, and Bingham plastic model is used for optimization process. In this design, a multi-coil design is adopted for damper to enhance damping force and reduce optimally structural parts. In optimization process, ADPL (Ansys Parametric Design Language) program is applied. Base on the optimal parameters, MR damper is manufactured and tested. In evaluation of MR damper, a modified sliding mode control is formulated and applied in both simulation and experiment. Results of experiment show that the MR damper satisfy the requirement of damping force for vibration control of washing machine.

  • PDF

Semi-active Control of Tall Building Subjected to Wind Loads Using Magneto-rheological Fluid Dampers (자기유번유체댐퍼를 이용한 대형 구조물의 풍하중에 대한 반능동 제어)

  • 윤정방;구자인;김상범;전준보
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
    • /
    • 2001.04a
    • /
    • pp.403-410
    • /
    • 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.

  • PDF

The Study of Noise Reduction Method for Vacuum Cleaner Fan Motor (진공청소기용 팬모타의 소음저감대책에 관한 연구)

  • 최인환;채희권
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 1994.10a
    • /
    • pp.67-72
    • /
    • 1994
  • 현재 가전제품의 개발방향은 고효율화, 다기능화와 더불어 환경문제를 고려하는 방향으로 진행되고 있다. 환경문제로는 여러가지가 거론되고 있는데 제품의 소음에 대한 문제도 이제는 성능의 관점에서와 더불어 환경의 문제로도 인식되어야 한다고 생각한다. 특히 고속의 팬종류가 사용되는 가전제품에 있어서 저소음 성능은 판매력에 직접영향을 미치는 중요 판매전략으로 대두되고 있는 상황이다. 진공청소기는 가전제품중에서 매우 시끄러운 제품중에 속한다. 그 이유는 모타가 분당 30,000회 이상의 고속회전을 하면서 축에 연결되어 잇는 임펠러를 회전시켜 공기를 흡입, 배출시키는 일련의 작동을 하면서 여러가지 진동 및 유체소음을 일으키기 때문이다. 팬모타에서 발생한 소음과 진동은 여러가지 복잡한 전달경로를 거쳐서 외부로 전달되어진다. 따라서 청소기의 전체적인 소음을 감소시키기 위한 대책으로는 크게 두가지 방법으로 나누어 생각해 볼 수 있는데, 그 첫번째가 주된 소음원인 팬모타의 소음특성을 개선하는 방법이고 다른 하나는 팬모타로부터 발생된 소음이 밖으로 전달되는 경로를 적절하게 차단하는 방법으로서 청소기 내부에서 여러가지 방법을 사용하여 소음을 저감시키는 방법이다. 본 연구에서는 첫번째 방법인 팬모타의 소음을 감소시키는 대책들에 대하여 중점적으로 기술하려고 한다. 그 이유는 청소기 내부의 구조개선을 통하여 소음을 저감시키는 방법은 그동안 많이 실시되어 실험결과들이 축적되어 있는 반면 그 방법의 실시에는 구조적인 문제점 등 한계가 있기 때문에 더욱 조용한 청소기를 개발하기 위하여는 주된 소음원인 팬모타의 소음을 낮추어야 할 필요가 절실하게 요구되고 있기 때문이다.래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile where

  • PDF

Semiactive Control of Cable-Stayed Bridges Using Full-Scale MR Fluid Dampers (실제규모의 자기유변 유체 감쇠기를 이용한 사장교의 진동제어)

  • Jung, Hyung-Jo;Park, Kyu-Sik;Ko, Man-Gi;Lee, In-Won
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
    • /
    • 2002.03a
    • /
    • pp.443-450
    • /
    • 2002
  • 본 논문에서는 미국토목학회(ASCE)의 사장교에 대한 첫번째 벤치마크 문제를 이용하여 제어-구조물 상호작용을 고려한 새로운 반능동 제어 기법을 제안하였다. 이 벤치마크 문제에서는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설 중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고, Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계단계에서부터 내진 문제에 대하여 자세하게 고려되었다. 상세 설계 도면을 기반으로 하여 교량의 전체적인 거동 특성을 정확하게 나타낼 수 있는 3차원 모델이 만들어졌고, 사장교의 제어 성능에 관련된 평가 기준이 수립되었다. 본 연구에서는 제어 가능한 유체 감쇠기에 속하는 MR 유체 감쇠기를 제어 장치로 제안하였고, 기존 연구에서 MR 유체 감쇠기를 포함한 구조물의 제어에 효율적이라고 검증된 clipped-optimal 알고리듬을 제어 알고리듬으로 사용하였다. 또한, 실제 규모의 MR 유체 감쇠기 실험 결과를 이용하여 수치해석에 이용할 수 있는 동적 모델을 개발하였다. MR 유체 감쇠기는 제어 가능한 에너지 소산장치이며 구조물에 에너지를 가하지 않기 때문에 제안된 제어 기법은 한정입출력 안정성이 보장된다. 수치해석을 통해, MR 유체 감쇠기를 이용한 반능동 제어 기법이 사장교의 응답 감소에 효과적인 방법임을 증명하였다.

  • PDF

3-블레이드 회전익 항공기에서 기하학적 정밀 보의 공탄성 모델을 이용한 무베어링 로터의 자이로스코픽 세차 진동 제어

  • Im, Byeong-Uk;Kim, Yong-Se;Sin, Sang-Jun
    • Proceeding of EDISON Challenge
    • /
    • 2017.03a
    • /
    • pp.270-281
    • /
    • 2017
  • In this paper, a vibratory disturbance to the rotor system generated by gyroscopic precession through helicopter rotor is examined. Also, active vibration reduction method is designed and simulated by designing feedback controller. For this purpose, structural analysis is carried out using EDISON's geometric exact beam program which can analyze the rotor with the cantilever condition. And the aeroelastic analysis is performed by coupling it with the simple aerodynamic model. In order to obtain the real-time structural response, the EDISON program analysis results were modeled by nonlinear equations and the Newton-Raphson method was used for the trim analysis.

  • PDF

Active Vibration Control of Smart Structure Using Pulse Width Modulation (펄스폭변조를 이용한 지능구조물의 능동진동제어)

  • Kwak, Moon K.;Kim, Ki-Young;Bang, Se-Yoon
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
    • /
    • v.15 no.1 s.94
    • /
    • pp.105-111
    • /
    • 2005
  • This paper is concerned with the active vibration control of smart structure using actuator signal made of pulse width modulation. The pulse width modulation has been used in motor control, where the amount of energy fed into the motor is controlled by the pulse width instead of applied voltage. The advantage of using the pulse width modulation is that analog signal can be replaced by the digital signal so that we can reduce system costs and power consumption. The effect of pulse width modulation on the vibration response was investigated in this study and the valid transformation rule was found. Then, the pulse width modulation was realized using a microprocessor and electronic circuit. The active vibration suppression was carried out by combining the positive position feedback controller and the pulse width modulation. The experimental result shows that we can replace an expensive amplifier with a pulse width modulation system thus reducing the system cost. The result also shows that the active vibration control can be achieved by the pulse width modulation technique.

Active Vibration Control of Smart Hull Structure in Underwater Using Micro-Fiber Composite Actuators (MFC 작동기를 이용한 수중 Hull 구조물의 능동 진동 제어)

  • Kwon, Oh-Cheol;Sohn, Jung-Woo;Choi, Seung-Bok
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 2008.11a
    • /
    • pp.466-471
    • /
    • 2008
  • Structural vibration and noise are hot issues in underwater vehicles such as submarines for their survivability. Therefore, active vibration and noise control of submarine, which can be modeled as hull structure, have been conducted by the use of piezoelectric materials. Traditional piezoelectric materials are too brittle and not suitable to curved geometry such as hull structures. Therefore, advanced anisotropic piezoceramic actuator named as Macro-Fiber Composite (MFC), which can provide great flexibility, large induced strain and directional actuating force is adopted for this research. In this study, dynamic model of the smart hull structure is established and active vibration control performance of the smart hull structure is evaluated using optimally placed MFC. Actuating performance of MFC is evaluated by finite element analysis and dynamic modeling of the smart hull structure is derived by finite element method considering underwater condition. In order to suppress the vibration of hull structure, Linear-Quadratic-Gaussian (LQG) algorithm is adopted. After then active vibration control performance of the proposed smart hull structure is evaluated with computer simulation and experimental investigation in underwater. Structural vibration of the hull structure is decreased effectively by applying proper control voltages to the MFC actuators.

  • PDF