• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.5
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• pp.450-456
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• 2009

Semi-active vibration control is one of the attractive control methods for space application due to its robustness as passive damping system and much higher damping performance than passive system. In this paper, performance investigation of semi-active damper considering a mass modeling of functional fluid inside of the damper has been performed. Numerical investigation results confirmed that the damper model considering the fluid mass is effective for vibration suppression performance at a relatively low viscosity range of functional fluid. Based on the analysis results, design method to enhance the performance of semi-active damper has been proposed.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.03a
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• pp.417-423
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• 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.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.17 no.5
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• pp.701-706
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• 2007

Recently, a number of researches about linear magnetorheological(MR) damper using valve-mode characteristics of MR fluid have sufficiently undertaken, but researches about rotary MR damper using shear-mode characteristics of MR fluid are not enough. In this paper, we performed vibration control of shear-mode MR damper for unlimited rotating actuator of mobile robot. Also fuzzy logic based vibration control for shear-mode MR damper is suggested. The parameters, like scaling factor of input/output and center of the triangular membership functions associated with the different linguistic variables, are tuned by genetic algorithm. Simulation results demonstrate the effectiveness of the fuzzy-skyhook controller for vibration control of shear-mode MR damper under impact force.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2000.10a
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• pp.496-500
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• 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.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.10
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• pp.902-911
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• 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.

• Journal of KSNVE
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• v.11 no.1
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• pp.96-103
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• 2001

Past research has repeatedly demonstrated the fact that hydraulic semiactive systems, if operated Properly, can provide levels of control authority in structural vibration control systems that are comparable to a fully active hydraulic damper. The performance of the semiactive system when used to provide vibration mitigation for a laboratory test structure is described in this paper Numerical and experimental verification of the effectiveness of the proposed bistate controller which relies on a Lyapunov approach that seeks to dissipate the energy of the system is also presented. The results based on the bistate control are compared with those of two different control strategies. The work indicates that hydraulic semiactive actuator provides a reliable, and inexpensive means of achieving structural control.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2006.03a
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• pp.463-470
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• 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.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2001.05a
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• pp.127-132
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• 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.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.18 no.1
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• pp.56-62
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• 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.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.9 no.1 s.41
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• pp.51-59
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• 2005

Magnetorheological(MR) dampers are one of the most promising semi active control devices, because they have advantages such as small power requirement, reliability, and low price to manufacture. To reduce the responses of structures with MR dampers, a control system including power supply, controller, and sensors is required. However, when a mount of MR dampers are used to a large?scale civil structure such as cable stayed bridges, the control system becomes complex. Therefore, it is not easy to install and maintain the MR damper based control system. To resolve above difficulties, This paper proposes a smart passive system that consists of a MR damper and an electromagnetic induction(EMI) system. According to the Faraday’s law of induction, EMI system that is attached to the MR damper produces electric energy. The produced energy is supplied to the MR damper. Thus, the MR damper with EMI system does not require any power at all. Furthermore, the induced electric energy is proportional to external loads like earthquakes, which means the MR damper with EMI system is adaptable to external loads without any controller and corresponding sensors. Therefore, it is easy to build up and maintain the proposed smart passive system.