• Title/Summary/Keyword: 능동 진동 제어

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Dynamic Modeling and Controller Design for Active Control of High-speed Elevator Front-back Vibrations (고속 엘리베이터의 전후 진동제어를 위한 동적 모델링 및 능동 제어기 설계)

  • Baek, Kwang-Hyun;Kim, Ki-Young;Kwak, Moon-K.
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.21 no.1
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    • pp.74-80
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    • 2011
  • Front-back vibrations of high-speed elevator need to be suppressed as in the case of lateral vibrations. The dynamic model for the front-back vibrations is different from the lateral vibration model since the supporting structure varies. In this study, a dynamic model was derived using the energy method. Based on the free vibration analysis, it was observed that the fundamental frequency for the front-back vibration is slightly lower than the fundamental frequency of the lateral vibration, which means that the active vibration control should be carried out in both directions. The PPF control algorithm was applied to the numerical model under measured rail irregularities. The numerical results show that the active vibration control of elevator front-back vibration is also possible.

Development of an Intelligent Active Trailing-edge Flap Rotor to Reduce Vibratory Loads in Helicopter (헬리콥터의 진동하중 저감을 위한 지능형 능동 뒷전 플랩 로터 제어 시스템 개발)

  • Lee, Jae-Hwan;Choe, Jae-Hyeok;Shin, Sang-Joon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.492-497
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    • 2011
  • Helicopter uses a rotor system to generate lift, thrust and forces, and its aerodynamic environment is generally complex. Unsteady aerodynamic environment arises such as blade vortex interaction. This unsteady aerodynamic environment induces vibratory aerodynamic loads and high aeroacoustic noise. Those are at N times the rotor blade revolutions (N/rev). But conventional rotor control system composed of pitch links and swash plate is not capable of adjusting such vibratory loads because its control is restricted to 1/rev. Many active control methodologies have been examined to alleviate the problem. The blade using active control device manipulates the blade pitch angle at arbitrary frequencies. In this paper, Active Trailing-edge Flap blade, which is one of the active control methods, is designed to modify the unsteady aerodynamic loads. Active Trailing-edge Flap blade uses a trailing edge flap manipulated by an actuator to change camber of the airfoil. Piezoelectric actuators are installed inside the blade to manipulate the trailing edge flap.

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Vibration Control of Intelligent Structures via ER Fluids and Piezoelectric Film Actuators (전기유동유체와 압전필름 액튜에이터를 이용한 지능구조물의 진동제어)

  • 박용군;최승복
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.249-253
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    • 1995
  • 본 연구에서는 잠재적 응용성이 큰 ER유체와 압전필름을 액튜에이터로 하는 하이브리드형 지능구조물을 제안한 후 능동 진동제어를 실시하였다. 먼저 중공(hollow)의 샌드위치 형태 복합재료(glass/epoxy)보에 ER유체와 압전필름을 각각 삽입과 접착을 하여 하이브리드형 지능구조물을 제작하였다. 그리고 각 매체의 액튜에이팅 특성을 고려하여, ER유체 액튜에이터(ERFA)는 전장부하 함수로 도출되는 구조물의 주파수응답을 특징으로 하였고, 압전필름 액튜에이터(PFA)는 신경 슬라이딩 모드 제어기 (neuro sliding mode controller : NSC)를 적용하였다. 이 두 액튜에이터가 동시에 작동하는 능동 진동제어계를 실험적으로 구현한 후 과도응답과 강제 응답에 대한 진동제어 성능을 단일 액튜에이터 작동시와 비교 고찰하여 제시된 하이브리드 액튜에이팅의 효과를 입증하였다.

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LQG Controller for the Vibration Control of Building Structures (건물의 진동제어를 위한 LQG제어기)

  • 민경원;이성경
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.243-249
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    • 1999
  • 지진력을 받는 건물의 응답을 능동적으로 제어하기 위해서는 건물의 응답을 측정하고, 이것을 바탕으로 제어력을 산정하여야 한다. 제어력의 산정 방법에는 여러 제어 알고리듬이 적용이 될 수 있는데, 2차 성능지수를 이용하는 LQ제어는 해석의 용이함과 제어의 효율성으로 인하여 널리 쓰이고 있다. 그러나, LQ제어에는 실시간으로 계측이 된 건물의 지반과의 상대 변위 및 속도를 필요로 하나 이러한 상태 변수를 계측하기가 매우 어려워 건물의 제어를 위한 적용에 한계가 있다. 따라서, 계측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측기를 이용하여 상태 변수를 추정하여 제어력을 산정하는 LQC 제어 알고리듬이 지진력을 받는 건물에 대한 실용적인 알고리듬이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 LQC 알고리듬의 성능을 검증하기 위하여 능동제어추진기가 설치된 축소 1층 모형에 대한 해석 및 실험을 수행하였으며, 그 결과 LQC 알고리듬의 제어 효율을 확인할 수 있었다.

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능동소음제어-제어음장의 물리적 성질 및 제어방법론

  • 김양한;강성우
    • Journal of KSNVE
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    • v.5 no.4
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    • pp.440-452
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    • 1995
  • 이 글에서는 능동소음제어에 있어서, 음장 혹은 음원을 표현하는 물리량은 음향에너지, 파워, 인텐시티를 통하여 제어 가격함수로서의 각 의미를 살펴보았다. 졍리하면 이 세가지 물량들은 음향에너지의 균형이라는 물리적 변칙에 의해 서로 단단히 결속되어 있으며, 이들은 음장의 형태와 성격 그리고 파장과 주파수 등과 관련이 있으므로, 능동소음제어 입장에서 제어 목적에 맞게 적절히 사용할 필요가 있다고 볼 수 있다. 음향 에너지의 제어 개념 즉, 음향에너지를 가격함수로 하는 제어 방법은, 원하는 정숙공간(zone of quiet)을 제어할 때 그 적절성이 있음을 보았 으며, 음향 파워는 그 물리량 자체가 어떤 음원의 특성을 표현하고 있으므로 제어에 의하여 방사 효율을 감소(weak radiator)시키고자 할 때 가장 자연스러운 가격 함수 가 됨을 살펴보았다. 또한 음향 인텐시티라는 물리량은 음향 에너지의 전달 특성을 대표하는 특성임을 살펴보았고, 따라서 소음 전파의 감소(noise transmission reduction)를 위한 제어 가격 함수로의 당위성을 확인하였다. 이러한 모든 제어 방법 들이 사실은 가관측성 및 가제어성을 가져야 함은 주지의 사실이며, 음향 파워나 인텐시티를 가격 함수로 하는 제어 방법의 경우 실제적인 가관측성상의 문제점들로 인하여 그 현실성이 아직은 거리가 있다 하겠다.

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Vibration Control of Cantilevered Structures Laminated of fiber-reinforced Composite Materials (섬유강화 복합재료 적층 구조물 (외팔보형태)의 면진 및 제진)

  • 오동훈
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.67-72
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    • 1995
  • 본 연구에서는 섬유강화 복합재료로 구성된 항공기 날개를 외팔보 형태 구조물로 모델링하고 동특성 해석을 위해 횡전단변형 이론과 고전 적층판 이론을 적용, Rayleigh-Ritz 방법에 의한 진동해석을 수행한뒤 진동 발생시 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 제시하고 시뮬레이션을 통하여 동특성 향상을 정량적으로 제시하였다. 진동을 제어하기 위한 방법으로서 수동적, 능동적 방법을 모두 사용하고 있는데, (보다 자세한 사항은 참고문헌[12] 참조) 본 연구에서는 TMD(Tuned Mass Damper)를 사용하지 않고 복합소재 구조물의 성질을 이용한 탄성배열설계(Structural Tailoring)로 수동적 의미의 면진효과를 거둘 수 있게 하였다. 능동 제어의 경우 되먹임(feedback) 제어기를 이용, 이산(discret) 작동기(actuator)를 통하여 외팔보의 휨 및 비틀림 모우드를 함께 제어하여 효과적인 제어기를 설계하였다.

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Development of an active noise controller for duct systems (공조덕트용 능동소음제어기 개발)

  • 이종식
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1990.10a
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    • pp.47-50
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    • 1990
  • 종래에는 공조덕트의 소음 감소를 위하여 주로 흡음재료를 사용하여 왔다. 그러나 이러한 흡음재료를 이용한 소음감소대책은 500HZ 이상의 고주파 영 역에서는 효과가 있으나 500HZ 이하의 저주파 영역에서는 효과가 적다. 이 러한 500HZ이하의 저주파 소음은 각종 구조물의 진동을 야기시켜 정밀작업 이 요구되는 작업환경을 파괴하고, 심지어는 구조물에 손상을 입힐수도 있 다. 또한 이러한 저주파 소음에 노출된 사람의 심리를 불안하게 하여 일의 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 청력장애를 일으키기도 한다. 또한 청정환경이 요구되는 곳에서의 소음감소를 위하여 흡음재료를 사용할 경우 흡음재료로 부터 떨어져 나오는 미세분에 의해 청정환경의 보존이 어려워진다. 이러한 흡음재료를 이용한 수동소음제어 대책의 단점을 해결하기 위하여 소음을 그 소음과 동일한 진폭을 갖으며 위상차가 180도인 인위적인 음파로 상쇠시키 는 능동소음제어대책의 개발이 요구되어 왔다. 본 논문은 덕트 또는 이와 유 사한 음향환경내에서의 적응필터기법(adaptive filtering technique)을 이용한 능동소음제어방법의 개발, 실제구현 및 성능평가에 관한 것으로서, 특히 다 수의 에러 마이크로폰과 다수의 소음제어용 스피커를 사용하여 제어계통의 가관측성(Observability)및 가제어성(Controllability)을 향상시켜 평면파로 전 달되는 소음의 감소를 증대시킬수 있을 뿐만 아니라 고차모드(Higher-order mode)로 전달되는 소음의 제어도 가능케하는 능동소음제어 방법에 관하여 논하였다.

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Performance Enhancement of Pneumatic Vibration Isolation Tables in Low Frequency by Active Control (공압능동제어를 이용한 저주파 영역에서의 공압제진대 제진성능 개선에 대한 연구)

  • Shin, Yun-Ho;Oh, Ki-Yong;Lee, Jeung-Hoon;Kim, Kwang-Joon
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.17 no.1 s.118
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    • pp.72-79
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    • 2007
  • As environmental vibration requirements on precision equipment become more stringent, use of pneumatic isolators has become more popular and their performance is subsequently required to be further improved. Dynamic performance of passive pneumatic isolators is related to various design parameters in a complicated manner and, hence, is very limited especially in low frequency range by volume of chambers. In this study, an active control technique, so called time delay control which is considered to be adequate for a low frequency or nonlinear system, is applied to a single chamber pneumatic isolator. The procedure of applying the tine delay control law to the pneumatic isolator is presented and its effectiveness in enhancement of transmissibility performance is shown based on simulation and experiment. Comparison between passive and active pneumatic isolators is also presented.

Modeling and Control of a Hydraulic Semiactive Vibration Absorber (유압식 반능동 진동 흡수기의 모델링과 제어)

  • 모창기
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.4
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    • pp.700-705
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    • 1998
  • Recent past work has demonstrated that hydraulic semiactive vibration absorbers hold the promise of providing an ideal means of mitigating structural vibration. This paper examines a factor that must be treated when designing a hydraulic semiactive vibration absorber for application to a full scale structure; fluid compressibility. An expanded and consistent dynamic model of the flow process is first established. A simple feedback control is then tested on a single degree of freedom laboratory structure to verify the findings.

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Active Vibration Control Experiment of Cantilever Using Active Linear Actuator for Active Engine Mount (능동 엔진 마운트 제어용 Active Linear Actuator를 이용한 외팔보 능동진동제어 실험)

  • Yang, Dong-Ho;Kwak, Moon-K.;Kim, Jung-Hoon;Park, Woon-Hwan;Sim, Ho-Seok
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.20 no.12
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    • pp.1176-1182
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    • 2010
  • Vibrations caused by automobile engine are absorbed mostly by a passive-type engine mount. However, user specifications for automobile vibrations require more stringent conditions and higher standard. Hence, active-type engine mount have been developed to cope with such specifications. The active-type engine mount consists of sensor, actuator and controller where a control algorithm is implemented. The performance of the active engine mount depends on the control algorithm if the sensor and actuator satisfies the specification. The control algorithm should be able to suppress persistent vibrations caused by the engine which are related to engine revolution. In this study, three control algorithms are considered for suppressing persistent vibrations, which are the positive position feedback control algorithm, the strain-rate feedback control algorithm, and the modified higher harmonic control algorithm. Experimental results show that all the control algorithms considered in this study are effective in suppressing resonant vibrations but the modified higher harmonic controller is the most effective controller for non-resonant vibrations.