• Journal of Power System Engineering
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• v.15 no.4
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• pp.65-74
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• 2011

이 논문은 비선형 시스템에 대해 bilinear 강인제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다. 이 설계방법은 골칫거리인 비선형 영향을 나타내는 무거운 질량을 가지고 진동하는 시스템을 제어하기 위한 새로운 대안이고 진전된 방법이다. 이 설계 과정에, hydrostatic 구동기로 구동되는 킬(용골)이 주어진다. 첫 단계로 킬은 물리적으로 여러 한정된 질량으로 모델화된다. 물리적 모델에 근거한 수학적인 모델을 유도하는 방법은 해밀턴 원리를 적용한 유한요소법을 사용하였다. 즉, 수학적 모델은 여러 서브시스템으로 구성된다. 이것은 주어진 물리적인 시스템에 대해 기준이 되는 시스템이다. 회전하는 구동기에 대한 물리적 모델에 근거하여, 과도 거동은 구동기의 베어링에서 측정되는 운동 현상으로부터 유도된다. 물리적인 시스템은 bilinear 시스템으로 구성하였다. 이 시스템에 근거하여, 요트 킬의 거동을 제어하도록 bilinear 관측기를 설계한다. 구동기의 속도, 토크, 밸브에서의 유량 등이 관측기를 구성하는데 필요한 데이터들이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 비선형성에 대한 추정과 보상을 통하여 무거운 질량을 갖는 회전축에 대한 위치와 힘을 제어하는 설계에 유용한 접근법임이 증명되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.183-183
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• 2004

기능적/공간적 통합 원리를 이용하여 기존 Multi-coordinate 드라이브 모듈들을 통합 구현하려는 시도들이 보고되고 있다. 본 논문에서는 선형 유도 구동기에서 에지 효과를 줄이기 위해 개발된, 이동 자장의 방향과 폐자로의 방향이 수직인 횡자속 선형 유도 구동기(TFLIM)를 대상으로 이러한 통합 원리를 이용하여 구동기에 인가되는 3상 입력을 조절하여 공극의 자기 상호 작용에 기인하여 부수적으로 발생되는 흡인력/부상력을 능동적으로 이용할 수 있는 방법을 제안한다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2658-2661
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• 2004

압전 구동기는 전기적 에너지를 직접 동역학적 에너지로 변환하는 세라믹 구동기이다. 특히 압전 구동기의 개방 회로 시스템은 분자 구조 특성에 의해 비선형적인 히스테리시스 특성과 크리프 특성을 가진다. 이러한 비선형적 시스템을 작은 분해능으로 제어하는 경우 이에 따른 외란, 모델링의 불확실성 둥의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 현재 이러한 비선형적 오차를 기존의 PID 및 최적제어를 사용하여 보상하는 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 압전 구동기 위치 결정 시스템 전체에 대해 LQG 제어 및 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 본 논문은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 압전 구동기 위치 결정 시스템에 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 제안된 $H_{\infty}$ 제어기가 시스템 성능에 영향을 주는 외란, 모델링의 불확실성 등을 효과적으로 제거함을 보여준다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1423-1428
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• 2011

This paper proposes a learning input shaper with nonlinear actuator dynamics to reduce the residual vibration of flexible systems. The controller is composed of an estimator of the time constant of the nonlinear actuator dynamics, a recursive least squares method, and an iterative updating algorithm. The updating mechanism is modified by introducing a vibration measurement function to cope with the dynamics of nonlinear actuators. The controller is numerically evaluated with respect to parameter convergence and control performance by using a benchmark pendulum system. The feasibility and applicability of the controller are demonstrated by comparing its control performance to that of an existing controller algorithm.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.66-73
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• 2019

The objective of this study was to evaluate the structural safety of the basic design for the linear actuator for the flap control of aircrafts. The kinetic behavior of the linear actuator was determined using the multi-body dynamics (MBD) analysis, and the contact force was calculated to be used as input data for the structural analysis based on the finite element analysis. In the structural analysis, the thermal and static behaviors of the linear actuator satisfying the designed velocity were examined, and the structural safety of the linear actuator evaluated. Moreover, the dynamic behaviors of the key components of the linear actuator were investigated by the modal analysis. The actuation rod linearly moved with about 5 mm/s when the motor operated at 225 rpm and the maximum contact force of 32.83 N occurred between two driving gears. Meanwhile, the structural analysis revealed that the maximum thermal and static stresses were 1.57% and 78% of the yield strength of steel, respectively, and they were in a safe range of the structure. In addition, the linear actuator for the basic design is stable to the resonance by avoiding the natural frequencies of the components.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.744-745
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• 2008

IT기기, 통신시기, 반도체 기기 등은 점점 더 고성능화되면서 속도도 빨라지고 기능도 추가되는 추세이다. 이러한 IT기기들은 속도와 더불어 열문제는 더욱더 크게 강조되고 있는 실정이며 개인용으로 많이 사용하고 있는 PC의 경우 더 이상 속도를 높이지 못하고 있는 실정이다. 이러한 열문제는 100W까지는 Heat pipe 등으로 냉각이 가능하였으나 거의 한계수준에 도달한 상황이다. 이러한 상황에서 일부 메니아들은 빠른 속도의 통신이나 작업을 위해서 수냉식 전용 냉각기를 설치하여 현재의 기능보다 더 좋은 환경에서 사용하고자 하고 있다. 본 연구에서는 수냉식 냉각기보다 더 큰 열용량을 가진 CPU의 냉각을 위해서 냉매 압축기를 적용하고자 하였으며 냉매 압축기에 사용하기 위한 선형압축기를 개발하고자 하였다. 즉 선형압축기에 의해서 압축된 냉매를 사용하여 CPU를 냉각하기 위해서 본 연구를 시작하였다. 본 연구에서는 선형전동기를 공진구동형 스프링을 장착하여 50-100Hz로 공진구동하는 액추에이터를 제작하여 그 특성을 알아보았다. 먼저 제자과정과 제작후 추력과 공진구동 설계 및 공진구동시 전기적, 기계적 특성변화를 확인하였으며 피스톤과 실린더 및 흡입밸브와 배기밸브 등을 장착하여 선형압축기로서 시운전까지 수행하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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• v.36T no.4
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• pp.38-46
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• 1999

This paper discusses the repetitive tracking control method for a coarse-fine actuator. The proposed system is composed of a magnetic linear drive as a coarse actuator and a piezoelectric linear positioner as a fine actuator. In particular, nonlinear friction in a magnetic linear drive and hysteresis characteristic of a piezoelectric linear positioner are modeled first. The feedback linearization loop uses these models in tracking position control. The control strategy is then further extended to include a repetitive control algorithm in tracking periodic reference inputs. This repetitive controller is implemented on the existing PID controller augmented with feedback linearization loop. The experimental results show that performance in tracking sinusoidal waveforms is noticeably improved by augmenting a PID controller with feedback linearization loop and a repetitive controller together.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.198-198
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• 2004

압전 구동기는 여러 가지 적용에 있어서 높은 응답 속도와 큰 힘, 작은 크기 둥의 장점을 가지고 미세 구동에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 하지만, 히스테리시스, 크？ 등의 압전 소자 자체의 비선형성과 이의 구동을 위한 증폭기 등의 한계로 압전 소자의 동적인 특성은 비교적 열악한 것으로 알려져 있다. 특히, 구동 속도가 빨라질 수록 히스테리시스 곡선의 모양이 달라게 되어 구동 궤적의 정확한 예측이 어려우며, 증폭기의 최대 발생 전류가 충분치 않을 경우 압전 구동기가 지령치를 따르지 못하게 된다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.1034-1037
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• 2003

Recently in the field of precision positioning device, the contact-free actuators are gaining focuses with their outstanding performances by eliminating mechanical frictions. Th is paper is about the driving algorithm for contact-free linear actuator. The proposed driving algorithm has similar structure of drives of switched reluctance motor and reduces the normal forces and force ripple. The simulation and experiment are executed to verify the proposed method.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.106-113
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• 2022

The structural safety of the basic design model of the linear actuator for the individual blade pitch control of eVTOL personal aircraft was investigated. Stress analysis based on the finite element method was conducted, and the margin of safety was calculated to examine the structural safety under stall load conditions. Additionally, fatigue analysis was conducted to evaluate the fatigue life of the linear actuators under operating conditions. The load history with the blade pitch angle was calculated using multi-body dynamics analysis, and the static load analysis was used to obtain the stress distribution for the rated load. As a result, it was confirmed that the safety margins exceeded zero, and the fatigue lives of all linear actuator components exceeded 107 cycles, indicating a safe structural range.