• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.450-456
• /
• 2009

수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. 본 논문에서는 유연우주트러스구조물의 진동제어를 위해 고안된 반능동 댐퍼내 작동유체의 질량을 모델링에 고려했을 경우의 제진특성을 분석하였고 댐퍼내 작동유체의 점성이 부족감쇠를 유지 할 경우, 작동유체 질량 적용에 따른 반능동 댐퍼의 제진효과를 확인하였으며 이를 토대로 반능동 댐퍼의 성능향상을 위한 설계방법을 제시하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.417-423
• /
• 2002

Magnetorheological(MR) 댐퍼는 적은 용량의 전력을 사용하고 반응속도가 빠른 장점 때문에 구조물의 내진제어에 적당하여, 근래에 주목받고 있는 새로운 장치이다. MR 댐퍼는 반능동 제어 장치로써, 능동 질량감쇠기와는 다른 특성을 갖는다. 즉 필요한 제어력을 제어신호로 직접 생성해 낼 수 없는 대신에 MR 댐퍼의 입력전원을 제어하여 간접적으로 제어한다. 따라서 MR 댐퍼의 반능동 제어장치로써의 특성을 고려하는 효과적인 제어기법이 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 지진에 대한 구조물의 응답을 줄이기 위해서, MR댐퍼를 제어할 수 있는 반능동 제어기법을 Lyapunov 안정성 이론을 바탕으로 제안하고자 한다. 제안방법을 검증하기 위해, 전단형 MR 댐퍼를 1층과 2층에 설치한 수치예제를 수행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.701-706
• /
• 2007

최근 고층건물의 방진시스템 및 자동차의 현가장치 분야에 MR 유체를 이용한 반능동 진동제어에 관한 연구가 활발히 진행되면서 MR 유체의 밸브모드 특성을 이용한 선형 MR 댐퍼가 널리 사용되고 있다. 그러나 전단모드를 이용한 회전형 MR 댐퍼에 관한 연구는 초기단계에 머물고 있다. 본 연구에서는, 주행로봇의 무한회전형 액츄에이터용 회전형 댐퍼의 진동제어에 관한 연구를 수행하였으며, 퍼지 로직을 기반으로 한 회전형 MR 댐퍼용 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 퍼지제어기의 입출력 이득과 멤버쉽 함수의 모양은 유전자 알고리즘을 이용하여 조정하였다. 시뮬레이션 결과는 MR 댐퍼에 충격력이 가해질 때 퍼지 스카이-훅 제어의 제어성능을 보여준다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
• /
• pp.496-500
• /
• 2000

대형 구조물의 진동제어를 위하여 MR 유체 댐퍼를 사용한 반능동 제어기법에 대하여 연구하였다. 기존에 많이 사용되고 있는 수동제어기법은 일단 제어장치를 설치한 후에는 구조물에 실제로 작용하고 있는 외부 하중의 현재 특성에 대해서 적절히 반응할 수 없다는 제한을 가지고 있으며, 이를 극복하기 위하여 연구되어온 능동제어기법은 구조물이 진동을 감소시키기 위하여 구조물에 직접적으로 가해지는 커다란 제어력을 요구하며, 이로 인해 경우에 따라서는 불안정한 상태가 유발될 수도 있다는 점이 단점으로 지적되고 있다. 최근에 Spencer 등은 반능동 제어기법을 제안하였는데, 이는 수동제어장치의 제어특성을 On-Line 으로 조절하는 방식으로서 제어 가능한 수동제어기법으로도 불리운다. 구조물의 진동제어에 필요한 제어력이, 특수한 제어기구에서 발생되는 인위적인 힘이 아니라, 적절한 구조부재에서 발생되는 자연적인 부재력이므로, 무엇보다 강인하고 신뢰할 수 있는 제어기법이며, 이때 제어장치의 구조적 특성을, 측정된 구조물의 응답에 맞추어 적절히 조절함으로써 다양한 외부하중에 대해 보다 효율적인 제어가 이루어질 수 있도록 한 방법이다. 반능동제어를 위한 제어기로서는 Variable Orifice Dampers, Friction Controllable Isolators, Variable Stiffness Devices, Electro-Rheological (ER) Fluid Damper, Magneto-Rheological(MR) Fluid Damper등이 제안되고 있으며, 본 논문에서는 반응속도가 빠르고, 적은 파워만을 요구하며, 커다란 제어력을 낼 수 있는 MR Damper를 사용하여 지진하중을 받는 구조물의 반능동 제어게 대하여 연구하였다. MR Damper의 특성이 비선형이므로 이에 적합한 Sliding Mode Fuzzy Control(SMFC)기법을 사용하였으며 이때 SMFC 의 최적 설계를 위하여 Genetic Algorithm을 적용하였다. 제안된 제어기법의 실제 적용성을 검증하기 위하여 기존이 제어결과와 비교 검토하였으며, 그 결과로부터 MR Damper를 사용한 반능동 제어기법이 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 기계저널
• /
• 제33권10호
• /
• pp.902-911
• /
• 1993

반능동 현가 시스템의 장점은 능동 및 수동 현가 시스템의 장점을 모두 갖고 있다는 것이다. 즉, 반능동 시스템은 수동 현가장치에 비해 우수한 성능을 제공하면서 대형 액츄에이터나 큰 동력 원을 필요로 하지 않는다. 지금까지는 승차감 및 조향성능을 향상시키기 위한 능동 및 반능동 현가시스템에 관한 연구가 많이 이루어졌으나, 능동 또는 반능동 현가시스템을 이용하여 대형 차량의 주행 안정성을 향상시키고, 대형차량에 의해 주로 발생하는 도로의 파손을 줄이면서 차 량의 수송능력을 향상시키는 연구는 최근에 유럽과 미국의 대형트럭 제조업체와 정부 주도로 활발하게 진행되고 있다. 그러므로 반능동 현가시스템에 의한 대형 트럭의 성능 향상 가능성 및 연구 개발도 승용차용 능동 및 반능동 현가시스템과 함께 앞으로의 주 연구 과제이다. 이글에 서는 우선 가변 댐퍼 및 반능동 현가시스템의 기본 원리를 설명하고, 반능동 현가시스템의 Bilinear Model, 제어방법에 대하여 언급한 후, 컴퓨터 모의 실험결과를 통하여 반능동 현가시 스템에 의한 차량의 동적 성능 향상을 두 가지 측면, 즉, 승용차와 대형트럭의 측면에서 언급될 것이다.

• 소음진동
• /
• 제11권1호
• /
• pp.96-103
• /
• 2001

지금까지의 여러 연구들에서 유압식 반능동 시스템은 적절하게 동작을 한다면 전능동 유압식 댐퍼 만큼의 구조물 진동저감 능력이 있음을 끊임없이 보여주고 있다. 이 논문에서는 축소 구조물에 설치된 반능동 시스템의 진동저감 성능을 기술하고 있다. 본 논문에서 제안한 시스템의 에너지를 소산시키기 위해 리아푸노브방법을 적용한 바이스테이트 제어의 효과를 수치적 및 실험적으로 입증한 결과들을 먼저 제시한다. 또한 바이스테이트 제어 성능을 다른 두 제어기와 비교 평가하였다. 이 연구결과를 통해 반능동 시스템은 구조물 진동저감에 저렴하면서도 효과적임을 보여준다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.463-470
• /
• 2006

이 논문에서는 신경망 제어기와 MR 댐퍼를 이용하여 지진하중을 받는 지진격리 벤치마크 구조물의 응답 감소를 위한 반능동 제어방법이 제안되었다. 제안방법 중 신경망 제어기에는 적절한 제어력을 산출하기 위해 가격함수를 기반으로한 학습 알고리즘과 간편한 민감도 계산기법이 도입되었다. MR 댐퍼가 계산되어진 제어력과 비슷한 제어력을 낼 수 있도록 clipped 알고리즘을 이용하였고, 제안된 반능동 신경망 제어방법이 지진격리 장치가 설치된 벤치마크 구조물에 적용되었다. 수치해석에서는 벤치마크 문제를 정의한 논문에서 제공된 수동제어방법이나 예시제어방법과 제안 방법의 제어성능을 비교하였다. 수치해석 결과 제안방법은 지하 변위를 약간 증가시키지만, 각층의 가속도, base shear, building corner drift 등을 매우 효과적으로 줄이는 것으로 판명되었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.127-132
• /
• 2001

자기유변유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템은 최근에 개발되어 승용차의 승차감 향상을 위한 진동제어에 사용되고 있다. 본 연구에서는 바람, 지진, 파랑 등에 대한 대형구조물의 진동제어를 위한 MR 감쇠기의 적용성을 분석하기 위하여, 미국 토목학회에서 제안한 76층 건물의 풍하중에 대한 진동제어에 관한 Benchmark Problem에 대하여 수치모의 해석을 수행하였다. 연구결과로부터, 풍하중에 대한 고층 건물의 진동제어를 위하여 MR 감쇠기를 이용한 반능동 제어의 성능은 능동형 동조질량 감쇠기의 성능과 유사함을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.56-62
• /
• 2001

In this paper, skyhook control of a semi-active ER(Electro-Rheological) damper is investigated. The strength of the ER damper is controlled by a high voltage power supply. This paper deals with a two-degree-of-freedom suspension using the damper with ERF for a quarter vehicle system. The control law for semi-active suspensions modeled in this study is developed using skyhook and Linear Quadratic Regulator(LQR) optimal control method. Computer simulation and experimental results show that the semi-active suspension with ERF damper has good performances of ride quality.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제9권1호통권41호
• /
• pp.51-59
• /
• 2005

본 연구에서는 위의 어려움을 해결하기 위해, 스마트 수동제어 시스템을 제안하였다. 스마트 수동제어 시스템은 MR댐퍼와 EMI시스템으로 구성되며, EMI시스템은 영구자석과 솔레노이드 코일로 이루어진다. EMI시스템은 MR댐퍼의 왕복운동에너지를 전기에너지로 변환하므로, 스마트 수동제어 시스템은 외부 전원 없이 외부하중에 따라 댐퍼의 점성을 바꾸는 적응성을 갖는다. 따라서 간단하고 효율적인 장치로써, 대형토목구조물에 적용 가능하다. 이의 확인을 위해 예제를 통한 수치해석을 수행하였으며, 스마트 수동제어 시스템이 강진에 대해서는 기존의 반능동 제어 MR댐퍼 시스템 보다 우수한 성능을 보인다.