• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.139-146
• /
• 2009

In this study, an assessment is made for the helicopter vibration reduction of composite rotor blades using an active twist control concept. The piezoceramic shear actuation mechanism along with elastic couplings of composite blades is used for vibration reduction. The rotor blades are modeled as composite box-beams with actuator layers bonded on the outer surfaces of the thin-walled section. The governing equations of motion for helicopter blades are obtained using Hamilton's principle. A time domain unsteady aerodynamic theory with free wake model is used to obtain the airloads. Various rotor configurations with different elastic couplings with appropriate actuator placement are used to investigate the hub vibration characteristics. Numerical results show that a substantial reduction of $N_b$/rev hub vibration can be achieved using the optimal control algorithm.

• 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.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2013.04a
• /
• pp.379-380
• /
• 2013

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1994.10a
• /
• pp.116-120
• /
• 1994

최근 항공우주 및 생산자동화 분야의 급격한 발달에 따라 정밀도와 효율성을 향상시키기 위해 저중량, 고강도 구조물이 요구된다. 그러나 경량화 추세로 인해 수반되는 구조물의 유연성 증가로 외력에 대한 구조응답의 진폭이 커지고 구조물의 피로 수명이 단축되어 매우 위험한 상황에 이를 수 있다. 이런 바람직하지 않은 진동현상을 제어하기 위해 여러 제어이론을 응용한 진동억제시스템의 연구가 활발하며, 신소재인 압전재료의 개발로 새로운 방향이 제시되고 있다. 압전재료는 유연한 구조물에 부착되어 압전재료의 수축, 팽창 운동에 의해 발생된 에너지를 부착된 구조물에서의 제어력으로 사용되어, 진동 혹은 자세 및 형상 제어에 활용되고 있다. 압전재료에 대한 연구로는 Crawley, de Luis3가 보의 표면 혹은 내부에 압전세라믹을 부착하여 액튜에이터로 사용하는 경우 집중모멘트를 가하는 역할을 함을 밝혔고, Hanagud, obal은 압전재료를 센서와 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 대한 최적 진동제어 알고리즘을 개발, 그 성능에 대한 효과를 조사하였고 임의의 위치에 부착된 센서 및 액튜에이터를 고려한 복합재료 보의 운동방정식을 유한요소법을 이용 유도하였으며 변위율 피드백(rate feedback)과 모달피드백(modal feedback) 제어기를 적용하여 진동제어 효과를 고찰하였다. 그리고 Tomas, James, Hubbard는 압전필름을 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 Liapunov 제어기와 변위율 피드백 제어기를 사용하여 능동감쇠기를 설계하였고, Lee, Chaing, Sullivan은 압전필름을 센서와 액튜에이터로 사용해 평판에 변위율 피드백 제어기를 적용한 능동감쇠기를 설계하고 실험적으로 수행하였다. Base가 백색잡음가진을 지속적으로 받을 때 보끝의 움직임이 최소가 되도록 제어하고자 연구를 수행 중인 바 그 결과로소 본 논문에서는 적용시켰고 F-P-K 방정식을 이용해 확률영역으로 변환하여 LQR 제어기와 pole allocation 제어기를 시스템에 적용시켜 우수한 특성을 갖음을 제어 시뮬레이션의 결과를 통해 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.109-109
• /
• 2004

구조물에 있어서 진동은 소음을 유발하며 구조물을 불안정하게 만드는 요인이 된다. 특히, 저주파 진동은 구조물에 미치는 영향이 크므로, 유연구조물의 저주파 진동모드들을 우선적으로 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 압전세라믹을 작동기로, 압전필름을 감지기로 사용하였고, 능동 제어 알고리즘의 하나인 적응형 디지털 PPF(Positive Position Feedback) 제어기를 구성하여 유연 외팔 평판과 열린 박스 구조물에서 저주파 진동을 감소시켰다.(중략)

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.10 no.6 s.52
• /
• pp.93-102
• /
• 2006

Control input's saturation of active control devices for large structures under large external disturbances are often occurred. It is more difficult to obtain the exact values of mass and stiffness as structures are higher. The modelling errors between mathematical models and real structures must be also included as parameter uncertainties. Therefore, in active vibration control of civil engineering structures like buildings and bridges, the robust saturation controller design method considering both control input's saturation and parameter uncertainties of system is needed. In this paper, stabilities of linear optimal controller LQR, modified bang-bang controller, saturated sliding mode controller, and robust saturation controller among various controllers which have been studied and applied to active vibration control of buildings are investigated. Especially, unstable phenomena of the LQR, the modified bang-bang controller and the saturated sliding mode controller when the control input is saturated or parameter uncertainties exist are presented to show the necessity of the robust saturation controller. The robust stability of the robust saturation controller are shown through a numerical example of a 2DOF linear vibrating system and an experimental test of the two-story structure with an active mass damper (AMD).

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.963-972
• /
• 2002

선박 거주구는 승무원 및 여객들이 상주하는 곳으로서 대형 상선의 경우 주선체 상부에 건물형태의 높은 구조이므로, 선박의 불균형력과 프로펠러 기진력으로 인해 주 선체와 연성되어 진동이 발생한다. 대형상선의 거주구는 육상구조물과는 달리 주선체와 마찬가지로 강성은 일정하나 화물적재량의 변화에 따라 선박 거주구의 유효질량이 변화함으로 가변적인 진동특성을 갖는 구조물 중의 하나이다. 본 연구에서는 가변 동특성을 갖는 대형상선의 거주구 진동을 수동형 및 능동형 흡진장치를 통하여 제어할 경우 거주구의 고유진동수 변화에 따른 제어성능의 변화를 반영할 수 있으면서도 제어성능과 안정성이 뛰어난 강건제어 시스템의 설계 가능성을 수치 시뮬레이션을 통하여 확인하고자 하였다. 적용대상은 진동문제가 많이 발생하는 컨테이너 운반선과 초대형 원유운반선의 거주구 진동특성을 3차원 유한 요소법을 이용하여 검토하고, 실험적인 방법으로는 거주구 형태의 구조물의 질량변화에 대한 동조형 흡진기의 제어성능을 시험과 선형이차 진동제어 장치의 진동제어성능 실험결과를 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
• /
• v.13 no.5
• /
• pp.348-356
• /
• 2003

Active vibration control algorithms for the compensator and proto-type testing system have been developed for the suppression of vibrations from the reciprocating engines. At first, the developed algorithm determines optimal control vibration phases by detecting vibration responses of the engine without and with compensator, and then performs the continuous optimal control functions by tracking the change of the vibration frequency and phase. This algorithm is comparatively simple. robust for the external excitations and needless of supplementary operation since the control process is serially carried out. To validate the performance of compensator and algorithm, testing system including excitation device are constructed and tested, and the reductions of vibration levels are observed over than 80 % of the uncontrolled levels at various frequency ranges.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.25-39
• /
• 1992

Undesired vibratory motion of a simply supported plate is controlled with piezoelectric sensors and actuators. Appropriate dynamic equations of the sensor and actuator are derived and coupled with the dynamic equation of the plate for the construction of an active feedback vibration control system. Analytic solutions are obtained for amplitude response of the plate, reflecting the combined effect of external driving forces and piezoelectric control moments. Numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of this approach for two types of external forces, i.e. a concentrated point load and a piezoelectric plate driver. Calculation results show that the sensors and actuators can be efficient tools to mitigate the sensitivity of the structure to external sources of vibration. The method investigated in this work is applicable to arbitrary external loading conditions and control algorithms.

• Journal of KSNVE
• /
• v.9 no.6
• /
• pp.1137-1144
• /
• 1999

Most of ANC(active noise control) researches are focused on adaptive algorithms, computer simulations and implementations of single-channel system in experimental environments. In this paper, a multi-channel ANC system based on DSP's was developed to obtain global attenuations over wide region and applied to the active control of the humming noise generated by a transformer. The developed ANC system including 24 microphones and 12 spearkers was applied to the real transformer noise reduction problem. Results showed that the control system could successfully control the humming noise over the region of interest.