• 한국지진공학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.51-63
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• 2002

본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교의 진동제어 기법 개발을 위해 제공된 벤치마크 사장교에 복합제어 기법을 적용하였다. 이 벤치마크 문제는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고 Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계 단계에서부터 내진 문제를 중요하게 고려하였다. 벤치마크 문제에는 사장교의 상세한 설계도면에 기초해 교량의 복잡한 거동을 나타낼 수 있는 3자원 선형모델과 각 제어기법의 성능을 평가하기 위한 18개의 평가기준이 제시되어 있다. 본 연구에서 적용한 복합제어 기법은 지진하중으로 인해 구조물에 발생되는 하중을 줄이기 위한 수동제어 기법과 상판변위와 같은 구조물의 응답을 추가적으로 제어하기 위한 능동제어 기법이 결합된 제어 방법이다. 수동제어 장지로는 납고무받침을 사용하였고 Bouc-Wen 모델을 사용하여 비선형 거동을 고려 할 수 있도륵 모델링 하였다. 능동제어 장치로는 이상적인 hydraulic actuators 가 사용되었으며 제어 알고리듬은 $H_2$/LQG 를 적용하였다. 수치해석 결과 제안방법의 성능은 수동제어 방법에 비해 매우 효과적이며, 능동제어 방법에 비해서는 약간 좋은 제어성능을 나타내었다. 복합제어 방법은 수동제어 부분 때문에 능동제어 방법에 비해 보다 신뢰할 수 있는 제어 방법이다. 따라서 제안된 제어방법은 지진하중을 받는 사장교의 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있다.

• 소음진동
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• 제10권6호
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• pp.1059-1066
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• 2000

본 논문에서는 고조파 소음을 내는 시스템의 기본 주파수 추정을 통한 새로운 피드백 능동소음제어 방법을 제안한다. 기준신호를 측정하기 어려운 상황에서 종래의 다중 정현파 소음의 능동제어 방법은 기준신호를 측정하는 대신 추정된 주파수를 이용하여 기준신호를 만들어낸다.$^{(4)}$ 그러나 맥놀이현상(beating phenomenon)이 존재할 때는 순간적으로 특정 주파수 성분이 사라지게 되므로 적응 주파수 추정이 어렵게 되어 맥놀이현상에 의한 주파수 추정에서의 혼돈은 만들어진 기준신호를 쓸모없게 만든다. 제안된 알고리즘은 두 가지 부분으로 구성된다. 첫째는 기본주파수 추정을 이용한 기준신호 발생기이고 둘째는 기존의 피드포워드 제어 부분이다. 제안된 결정 규칙을 이용한 기본주파수 추정알고리즘은 맥놀이현상에 둔감할 뿐 아니라 기존의 직렬형 적응노치필터 방법에 비해 좋은 추종성능과 적은 주파수 추정 오차의 분산을 갖는다.$^{(4)}$ 더욱이 신호대잡음비가 좋지 않아 기존의 주파수 추정방법으로는 추정될 수 없는 주파수 성분가지 제어가 가능하다. 제안된 능동소음제어 방법의 성능을 검증하기 위해서 실측한 선박의 객실 소음과 자동차의 시변하는 엔진부밍소음에 대해서 모의 실험을 수행한다.

• 소음진동
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• 제9권1호
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• pp.121-130
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• 1999

Generally, A Dynamic Absorber by using Active viscous Damping is highlighted for effective suspension system, such as improved ride comfort and handling in the market. Lately, this system based on the Sky-Hook damper theory is introduced by the name of "Active Dynamic Absorber" to us. This system has an excellent performance in contrast to Passive. Adaptive Dynamic Absorber, besides having low cost components of system, low energy consumption. light weight of system. In this viewpoint. most of car-maker will adopt this system in the near future. For this reason, we developed Dynamic Absorber by using Active viscous Damping which is equipped with continuously variable Dynamic Absorber and Control logic consisting Filter and Estimator. control apparatus of Dynamic Absorber operated by 16-bit microprocessor of high performance. variable device of viscous Damping. G-sensor so on. In this paper. several important points of development procedure for realizing this system will be described with results in which is obtained from experiment by simulation and Full car test in Proving ground. respectively.pectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.97-97
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• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.21-32
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• 2013

본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.496-502
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• 2007

본 논문에서는 비선형적 다물체 시스템의 유한요소 해석프로그램인 DYMORE의 새로운 버전을 이용하여 압전 재료(piezoelectric)를 삽입한 능동 비틀림 로터(Active Twist Rotor)의 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control)에 의한 로터 블레이드의 진동 감소 효과를 해석하고 이를 풍동실험 및 이전 버전의 DYMORE 결과와 비교하였다. 본 연구에서는 로터 허브와 네 개의 블레이드만으로 구성된 단순한 로터시스템과 스워시 판, 피치링크 등을 모두 포함하는 개선된 로터시스템에 대한 해석이 각각 수행되었다. 사용된 실험 결과 자료들은 NASA Langley의 Transonic Dynamics Tunnel(TDT)에서 수행되었던 결과들을 사용하였다. 그 결과 새로운 버전의 DYMORE를 이용한 경우 실험값과는 여전히 차이가 있지만 이전 버전의 DYMORE를 통해 얻어진 수치해석 결과에 비해서 오차가 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 개별 블레이드 제어 방식의 로터 시스템의 모델링을 수행하고 전진 비행 시의 진동 하중 감소 효과를 확인하였다.

• 소음진동
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• 제5권4호
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• pp.453-460
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• 1995

본 논문에서는 정현파 소음을 제어하기 위한 filtered-x LMS에 바탕을 둔 새로운 적응 알고리듬을 제안하였다. 이러한 알고리듬은 두개의 연속적인 계수조정 식으로, 제어기의 계수를 조정한다. 서로 독립인 각 주파수별로 처리하기 때문에 빠른 수렴을 얻을 수 있다. 두번째식은 이차경로로 인한 위상지연을 추정한다. 정현 파 신호 주파수보다 4배 이상 빠른 표본화 주파수를 선택하여 추정된 위상지연 추정 값은 $2{\pi}f_0$만큼 오차를 나타내며, 이 값은 $\pi$2보다 작다. 정현파 신호의 주파수를 알면 이러한 오차는 $2{\pi}f_0$를 더함으로써 제거할 수 있다. 이러한 방법은 위상지연이 $\pi$2보다 큰 경우 수렴속도를 증가시킨다는 사실을 실험을 통하 여 알 수 있다. 추정된 위상지연은 제어기 계수값을 조정하는데 필요한 필터링된 참조신호를 발생시키믄데 사용된다. 참조신호의 위상지연이 각 주파수 성분별로 수행 되기 때문에, 콘볼루션 연산이 생략되어 계산량을 줄일 수 있다. 또한 연속적으로 위상지연을 추정하기 때문에 시변 상황에 적용이 가능하다. 조정식의 수렴조건을 유도하였다. 제안된 알고리듬은 제어기 계수를 추정하는데 바이어스가 없으며, 위상 지연추정을 위한 수렴상수의 최대허용치는 제어기계수에 대한 수렴상수에 반비례함을 이론적으로 분석을 통해 알 수 있다. 모의실험을 통하여 제안된 알고리듬이 filtered-x LMS 알고리듬에 바탕을 둔 다른 알고리듬보다 환경변화에 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.465-474
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• 2008

실시간 하이브리드 실험법(real-time hybrid testing method)은 구조물의 수치해석부와 실험부 부분구조를 운동방정식으로 통합하여 실시 간으로 동시에 계산과 실험을 수행하는 방법이다 본 연구는 실시간 하이브리드 실험법을 사용하여 수동 및 준능동 MR감쇠기가 설치된 건축구조물의 내진성능을 정량적으로 평가한다. 건물 모델은 실물 크기 5층 건물을 강제진동실험 결과를 통해 식별한 수치모델로 사용하였고, MR감쇠기는 실험적 부분구조르 UTM에 설치되었다. 본 연구에서 수행되는 실시간 하이브리드 실험은 사인파 및 지진파 가진을 통하여 얻은 결과와 전류에 따른 MR감쇠기의 제어력을 이용하여 얻은 Bouc-Wen모델을 사용하여 얻은 해석모델과 일치함으로 그 유효성을 입증하였다. 또한 예비연구로써 구조물의 응답을 최적으로 제어하기 위한 clipped-optimal 제어알고리즘과 modulated homogeneous friction 준능동 제어알고리즘을 MR감쇠기에 적용하였다. 각 전류별 Bouc-Wen모델을 곡선맞춤하여 각각의 Bouc-Wen모델 파라미터를 식별하였으며 그 결과를 준능동 제어알고리즘 수치해석에 적용하였다. 또한 실시간 하이브리드 실험법을 이용한 준능동 제어 실험결과와 해석결과를 비교하여 준능동 제어알고리즘의 성능을 평가함에 있어 실시간 하이브리드 실험이 합리적임을 보여준다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.1016-1025
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• 1988

본 연구에서는 애널로그(analog)적 기법으로 진동계의 측정된 변위를 정보로 미지의 외력을 추정하고, 이 추정된 외력을 반대 힘으로 되먹임 시킴으로써 진동을 감 쇠시키는 제어계를 구성하였다.특히 관측기의 매개변수(parameter)들을 전체 계를 안정화시키는 방향으로 결정해 줌으로써 진동계의 매개변수들이 시간에 따라 변하는 경우에도 적용시킬 수 있도록 하였다. 이러한 제어계는 순간순간 변하는 외란을 추 정하여 같은 크기의 반대된 힘으로 되먹임시켜주므로 힘 상쇄 관측기라 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.17-24
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• 2011

간헐 회전식 약실 계가 화력 대 무장 공간의 비율 관점에서 볼 때 중구경 자동포에 크게 유익하다고 보고되었다. 그러나 약실계의 핵심 부품인 평행 인덱스가 인덱스 터릿에 설치되는 캠종동절의 상대적으로 낮은 횡 강성으로 인하여 비틀림 방향으로 유연해지는 경향이 있으며, 이는 결국 터릿과 약실 사이의 연결 축이 상당한 크기의 비틀림 잔류 진동에 노출되어 탄 장전과 발사 시에 심각한 비정렬 문제를 야기시킬 수 있다. 이러한 맥락에서 본 논문에서는 상기 진동을 억제하는 ER 유체 작동기와 그에 적합한 반능동 제어 알고리듬을 제안하게 되었으며, 전체 계의 수학적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 성능이 만족스러움을 입증하였다.