• 기계저널
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• 제33권10호
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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.

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

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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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.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.453-464
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• 2002

ER 유체(Electrorheological fluid)는 인가 전계에 따라 유체의 점도(Viscosity)와 댐핑력(Damping force)이 변화하는 혼합물질이며 반능동 현가장치, 고속 클러치, 진동 흡수장치 등에 적용되고 있다. ER 유체의 응용을 위해서는 강한 전계를 인가해 줄 수 있는 고전압 가변 전원장치가 필요하다. 본 논문에서는 반능동 현가장치에 적용하기 위한 전원장치의 개발에 대하여 기술하였다. ER 유체의 전기적 특성, 고전압 전원장치의 요구조건, 전원장치의 설계 및 제작에 대하여 설명하였으며 최종적으로 실험을 통하여 개발된 고전압 전원장치가 ER 유체 응용에 적합함을 검증하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제6권1호
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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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.25-30
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• 2013

군용 견마로봇차량은 전시 임무수행간 야지를 주행하게 되는데, 이때 발생하는 지속적인 충격에 의한 차체의 진동은 내부 구성품에 손상을 초래할 수 있다. 현재 차체 진동저감을 위한 제어의 수단으로 능동 또는 반능동 현가장치을 사용한 많은 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 기존의 반능동 현가장치와 더불어 $6{\times}6$ 차량의 회전형 현가장치와 독립적인 구동제어에 의한 진동저감 기법을 제안한다. 진동 제어기로는 스카이훅의 수정기법 중의 하나인 SH-ADD 를 적용하였다. ISO E 등급의 노면을 주행노면으로 선정하였으며, 시뮬레이션은 ADAMS Control 과 Matlab Simulink 를 연동하여 수행하였다. 야지에서의 내부장비의 피로누적에 초점을 두어 주행 제어조건에 따른 RMS 수치로서 결과를 비교 및 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권1호
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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.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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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.

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

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.105-111
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• 1999

감쇠기는 기계 시스템에서 에너지를 소모하는데 사용되는 요소이다. 이러한 감쇠기에는 수동 감쇠기, 능동 감쇠기, 반능동 감쇠기 등의 종류가 있다. 반능동 감쇠기는 수동 감쇠기에 비해서 더 좋은 성능을 내면서 능동 감쇠기보다는 더 작은 동력원을 필요로 하는 장치로 상황에 따라서 그 감쇠력 특성을 변화 시킬 수 있다. 본 논문은, 자기 유변 유체를 이용한 반능동 감쇠기의 개발에 관한 것이다. 자기 유변 유체는 가제어성 유체의 일종으로 인가 자기장에 대해서 그 유동학적 성질이 변하며 높은 항복응력, 낮은 점성계수, 불순물에 대한 안정성과 넓은 사용 온도 범위 등의 장점을 가진 재료이다. 이를 이용할 경우 간단한 구조로 반능동 감쇠기를 설계할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 응답성 등의 효과도 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자기 유변 유체를 이용하여 설계·제작된 몇 가지 종류의 감쇠기들을 통하여 그 응용 방법과 범위 그리고 응용 시 수반되는 문제점 등을 제시하였다.