• 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.

• 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.

• 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.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.7 no.5
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• pp.453-464
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• 2002

The electrorheological(ER) fluid is a new material and is used for the mechanical motion devices such as semi-active suspensions, high speed clutches, and vibration isolators. The ER fluid applications need high voltage power supplies having special requirements to control the viscosity of the ER fluid. This paper deals with the development of the high voltage power supply for the semi-active suspension system using the ER fluid. The characteristics of the ER fluid are analyzed, and the design and implementation of the high voltage power supply are presented. It is well demonstrated through the experiment that the developed high voltage power supply shows a good performance suitable for the ER fluid application.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.9-20
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• 2003

In this study, the performance of a semi-active suspension system for heavy duty tracked vehicles has been investigated. To this end, continuous and on-off Sky-Hook control law have been evaluated for a 1/4 car model. Simulation results show that the semi-active suspension system has potential to improve ride quality of the vehicle. And we proposed a method for improving of variable damper performance.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.1
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• pp.25-30
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• 2013

In military vehicles moving over poor roads, severe vibration of the chassis can damage internal components. Currently, many studies have focused on active and semi-active suspensions to reduce the vibration of the chassis. In this study, a vibration reduction technique is suggested by applying a unique rotating suspension structure. SH-ADD, a type of modified Skyhook, was selected as a controller for vibration reduction. A random ISO class E road was selected as the driving road. The simulation was performed using ADAMS Control and Matlab Simulink. The control result was compared with the RMS acceleration with a focus on the cumulative fatigue of the internal equipment.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.1
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• pp.34-44
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• 2000

In this paper, a modified skyhook control for the semi-active Macpherson suspension system is investigated. A new model for the semi-active type suspension, which incorporates the rotational motion of the unsprung mass, is introduced and an output feedback control law using the skyhook control method is derived. The gains in the skyhook controller are adaptively adjusted by estimating the road conditions. Because two vertical acceleration sensors, one for the sprung mass and another for the unsprung mass, are used rather than using the angle sensor for the rotational motion of the control arm, the relative velocity of the rattle space is filtered using the acceleration signals. For testing the control performance, the actual damping force has been incorporated via the hardware-in-the-loop simulations. The performances of a passive damper and a semi-active damper are compared. Simulation results are provided.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.430-442
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• 1992

본 연구에서는 자동차의 여러 모드 사이에 존재하는 연성항의 비연성을 위한 능동 제어력을 계산하여 연성항이 승차감에 미치는 영향을 살펴보고, 이 연성항을 비 연성화하기 위한 제어력을 계산하였으며, 현가장치의 반능동 제어에 적용하였다. 또 한 새로운 민감도 이론식을 제안하여 7자유도 현가계에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 특성변화예측을 하였다.

• 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.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.11 no.2
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• pp.105-111
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• 1999

Dampers have been used to dissipate energy in mechanical systems. There are several types of dampers such as passive, active, and semi-active damper. Semi-active dampers have higher performance than passive ones and require less power to operate than active ones. Their damping characteristics can be changed properly for varying conditions. In this paper, we investigated the semi-active damper using Magneto-Rheological fluid. Magneto-Rheological fluid, which is one of controllable fluids, changes its damping and rheological characteristics from Newtonian fluid to Bingham fluid as the magnetic field is applied. It has several advantages such as high yield strength, low viscosity, robustness to impurities and wide temperature range of stability. If we designe a semi-active damper by using this material, we can not only design a simply structured damper but also expect rapid response. In this study, we propose several types of semi-active dampers which are designed and manufactured using Magneto-Rheological fluid and some problems encountered during their applications.