• 제목/요약/키워드: 수동식

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LQG/LTR 설계방법을 이용한 자동차 현가장치 능동제어 (Automotive Active Suspension Design using LQG/LTR method)

  • 박봉철;황재혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
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    • pp.86-92
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    • 1993
  • 자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

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CBTC를 위한 열차집증제어장치의 설계 (Design of Total Train Control system for CBTC)

  • 장영환;오성택;조동래;이희영;류명선;최창호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.247-248
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    • 2007
  • 컴퓨터의 발전은 철도 산업에 큰 영향을 끼치고 있다. 특히 기계식이나 수동식 신호 장치들이 마이크로프로세서를 탑재하면서 전자식, 자동식으로 변경되면서 철도 신호 시스템에 큰 변화를 가져왔다. 이로 인해 안전성은 더 높아지고 수송력 또한 증가하게 되었다. 이런 변화에 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 열차집중제어장치이다 열차집중제어장치는 기본적인 역할은 운행되는 열차들의 운전정보를 획득하고 이 정보들을 이용하여 효율적으로 차량을 운행하게 제어하는 것이다. 하지만, 다양한 철도 차량들이 생겨나고 신호 시스템이 발전하게 되면서 열차집중제어장치도 더 다양한 기능과 처리 능력을 가지도록 설계되어져야 한다. 특히, 현재 큰 관심을 받고 있는 무인운전, 무선을 이용한 철도 시스템에서는 열차집중제어장치의 역할이 매우 중요한 부분이 되고 있다. 본 논문에서는 이런 상황을 고려하여 실시간으로 정보를 처리하고, 차량을 안전하게 제어하며, 모든 상황들을 정보화할 수 있는 열차집중제어장치에 대한 설계를 하고자 한다.

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전압원 및 전류원 구동 공진형 인버터로 구성된 형광등용 전자식 안정기의 역률개선에 적합한 수동 역률개선 회로에 관한 연구 (Passive Power Factor Correnction Circuits for Electronic Ballasts using Voltage-Fed and Current-Fed Reconant Inverters)

  • 채균;류태하;조규형
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.515-522
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    • 1999
  • 형광등용 전자식 안정기의 개발에 있어서, 최근 선전류 고조파 성분의 제한에 관한 여러 가지 규제를 만족시키기 위해 역률 개선 회로를 부가하는 것이 권장되고 있다. 일반적으로는 부스트 컨버터를 가장 많이 사용하고 있지만 전체 제품의 가격 상승 및 EMI 발생 등의 단점 때문에 설계에 있어서 상당한 제약을 받게 된다. 본 논문에서는 역률 개선을 수동소자로만 이용하여 전압원 및 전류원 방식의 공진형 인버터를 채택하는 형광등용 전자식 안정기를 저가격화, 고역률화하는 것을 목적으로 한다.

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리토폴로지 효율성 향상을 위한 소프트웨어의 비교분석 및 유형별 3D 모델링 사례 제작 (The Study to Improve Re-topology Efficiency Between Analyzing Software and Making Examples of Different Types of 3D Models)

  • 안용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.9-25
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    • 2020
  • 레이저 스캔과 사진측정법 등의 기술이 3D 모델링에 광범위하게 적용됨에 따라 리토폴로지는 3D 모델링 프로세스에서 매우 중요한 부분이 되었다. 하지만 리토폴로지 사용방법이 부적당한 경우 제작과정에서 많은 시간의 낭비를 초래한다. 3D 모델링의 유형에 따라 각각 가장 적합한 리토폴로지 방식과 소프트웨어를 선택하여 3D 모델링의 리토폴로지 효율성을 높이는 방안을 탐구하는 것이 본 연구의 목적이다. 시장에 현존하는 리토폴로지 소프트웨어에 따라 수동식, 자동식, 래핑식 세 가지로 분류하였다. 이를 기반으로 이 세 가지 리토폴로지 방식의 특성과 각각 포함한 소프트웨어의 특징을 살펴보았다. 스태틱메시, 스켈레탈메시, 하드서페이스 모델링에 대해서 위의 세 가지 리토폴로지 방식으로 사례 제작을 진행했다. 세 가지 리토폴로지 방식이 각이 포함한 소프트웨어의 장단점을 요약하고 수동식의 결과가 좋고 자동식의 속도가 빠르며, 래핑식은 미리 존재하는 베이스 메시가 필요로 하며 유형별 3D 모델링에 가장 적합한 리토폴로지 방식을 제공한다. 본 연구는 리토폴로지 작업 및 3D 모델링의 제작 효율 높이기에 도움이 된다고 기대한다.

리튬이온 배터리를 적용한 실내용 전동휠체어 주행특성 분석 (Analysis of driving characteristics of electric wheelchair for indoor driving using lithium-ion battery)

  • 김영필;함헌주;홍성희;고석철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.857-866
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    • 2020
  • '이동'이란 사람들이 매 순간 행동하고, 타인과 교류하며 특정 목적을 달성하는 '장소'의 확장 개념으로 이동에 불편함을 느끼는 사회적 교통약자에게 있어 이동보조수단인 휠체어는 신체적·정신적 삶의 질을 향상하는데 아주 큰 영향을 발휘한다. 이러한 휠체어는 수동식 휠체어와 전동식 휠체어로 구분되는데, 수동식 휠체어는 이용자의 팔과 손의 힘으로 앞으로 추진하게 된다. 하지만 전동식 휠체어는 배터리를 통해 모터에 전기에너지를 공급 해 주고, 모터의 회전에 의해 앞으로 추진하게 된다. 전동휠체어는 주로 실외활동을 중점으로 개발되고 있으나 최근에는 일상생활의 주 공간인 실내용 이동보조수단에 대한 개발 요구가 증가하게됨에 따라 실내용 전동휠체어 개발 또한 활발하게 이루어지고 있다. 실내용 이동보조수단의 경우 공간의 특성상 단거리를 반복 주행하므로 본 연구에서는 전동휠체어의 단거리 주행에 따른 리튬이온배터리의 주행특성을 확인하고, 연속주행의 리튬이온배터리 주행특성을 비교분석하였다. 단거리 주행의 경우 리튬이온배터리의 방전종지전압 도달 시 까지 5초 주행 1초 정지를 반복수행하였다. 리튬이온 배터리를 적용한 실내용 전동휠체어의 주행특성을 분석한 결과 실내 이동을 고려한 단거리 주행시험의 경우 연속주행보다 주행시간이 2.8% 짧아진 것을 확인하였다. 실내용 전동휠체어의 회전모터에 인가 된 전류의 경우 실내 이동을 고려한 단거리 주행이 연속주행 보다 15.4% 높게 나타난 것을 확인하였다.

수동 휠체어 추진 중 상지 역동역학 모델 (An Inverse Dynamic Model of Upper Limbs during Manual Wheelchair Propulsion)

  • 송성재
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.21-27
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    • 2013
  • 수동 휠체어의 추진은 추진 동작의 낮은 효율로 인하여 사용자의 상지 관절에 고통과 부상까지 유발할 수 있다. 이에 따라 수동 휠체어 추진 중에 발생하는 상지 관절의 운동역학적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 수동 휠체어 추진 중 상지 관절에 작용하는 토크를 구할 수 있는 2차원 역동역학 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 시상면에서 상완, 하완, 손에 해당하는 3개의 체절로 상지를 구성하였고 몸통으로부터 3개의 체절을 회전조인트로 연결한 개방연쇄구조를 갖는다. 역동역학 해는 뉴턴-오일러 방법으로 구하였고 요구되는 입력자료는 실험을 통하여 획득하였다. 수동 휠체어 추진에 필요한 상지 거동의 운동학적 자료는 3차원 동작분석 시스템에서 추출하였고 역동역학 모델의 외력에 해당하는 운동역학적 자료는 브레이크식 다이나모미터에서 추출하였다. 역동역학 모델을 이용한 해석을 통하여 수동 휠체어 추진에 따른 상지 관절의 회전각과 관절 토크를 구하였다. 개발된 모델은 상지 관절에 관한 생체역학적 해석 도구이며 적은 노력으로 3차원 역동역학 모델로 확장하는 토대가 된다.

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형광등의 지능형 Dimming Converter에 대한 연구 (A Study on Intelligent Dimming Converter of Fluorescent Lamp)

  • 최정내;백진열;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.540-545
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    • 2007
  • 본 논문에서는 지능형 Dimming Converter의 새로운 구조 및 설계 방법론을 소개하고 일련의 수치적인 실험을 통하여 제안된 모델 및 시스템을 평가한다. 기존의 형광 램프용 디밍 전자식 안정기는 전용의 디밍 IC를 사용하여 전자식 안정기 대비 최대 83%의 램프 및 안정기의 수명 연장을 가능하게 했다. 하지만 이러한 장점은 사용자가 디밍 컨트롤 스위치를 통하여 수동으로 제어를 해야 하는 불편함뿐만 아니라, 수동 제어가 불가능 할 경우 에너지 절약과 램프의 수명 연장의 실효를 얻을 수 없다. 따라서 본 논문에서는 간략추론 방식의 지능이론(Fuzzy Inference System)을 전자식 안정기에 접목하여 지능형 Dimming Converter 기반 전자식 안정기에 대한 연구 및 외부조도 조건과 사용자 설정에 따른 에너지 절약을 도모하는데 중점을 두었다. 또한, 제안된 시스템의 하드웨어에 지능 모델을 적용함으로써 기존 전자식 안정기와 성능평가를 통해 제안된 지능형 Dimming Converter의 우수성을 보인다.

일체식 교대의 장기토압 거동 (Long-term Behavior of Earth Pressure on Integral Abutments)

  • 남문석;박영호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.47-58
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    • 2007
  • 교량의 건설과 유지 비용을 줄이고 내진에도 강한 일체식 교대 교량은 전세계 뿐만아니라 우리나라에서도 그 사용량이 증가하고 있다. 하지만 일체식 교대와 뒷채움 지반의 상호작용인 토압거동에 대한 연구는 미진한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 PSC빔 거더를 이용한 90m 3경간 연속교 형식인 일체식 교대교량을 국내 처음으로 시험시공하여 공용중에 있는 교량에 대하여 계절적인 온도변화에 따라 발생하는 교대배면 토압을 장기계측하였다. 그 결과에 의하면, 일체식 교대높이(H)에 대한 최대 평균 신장량의 비는 0.0024으로 여름철에, 그리고 일체식 교대높이에 대한 최대 평균 수축량의 비는 0.0011으로 겨울철에 발생하였다. 실측한 최대 수동토압계수과 주동토압계수의 크기는 각각 4.8과 0.7이었고, 그 위치와 형상은 교대저면으로부터 0.82H에서 작용하는 제형의 분포를 보였다. 마지막으로 본 교대의 수동과 주동 토압분포의 작도법을 제안하였다.

퍼지추론방법에 의한 형광등의 디밍 제어에 대한 연구 (A Study on Dimming Control of Fluorescent Lamp with the Aid of Fuzzy Inference Method)

  • 백진열;이인태;오성권;장성환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.911-917
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    • 2008
  • 본 논문에서는 지능형 디밍 컨버터의 새로운 구조 및 설계 방법론을 소개하고 일련의 수치적인 실험을 통하여 제안된 모델 및 시스템을 평가한다. 형광 램프용 디밍 전자식 안정기는 전용의 디밍 IC를 사용하여 기존의 전자식 안정기 대비 최대 83%의 램프 수명 및 안정기 수명 연장을 가능하게 했다. 하지만 이러한 장점은 사용자가 디밍 컨트롤 스위치를 통하여 수동으로 제어를 해야 하는 불편함 뿐만 아니라, 수동 제어가 불가능 할 경우 에너지 절약과 램프의 수명 연장의 실효를 얻을 수 없다. 따라서 본 논문에서는 지능형 퍼지 이론(Fuzzy Inference System)을 전자식 안정기에 접목시켜 지능형 디밍 컨버터 기반 전자식 안정기에 대한 연구 및 외부조도 조건과 사용자 설정에 따른 에너지 절약을 도모하는데 중점을 두었다. 마지막으로 제안된 시스템의 하드웨어에 지능형 모델을 적용함으로써 기존 전자식 안정기 대비 성능평가를 통해 지능형 디밍 컨버터의 우수성을 보인다.

망(網)-마디혼합해석기법에 의한 대형회로망 해석 (Loop-node Analysis of Large-scale Network)

  • 황재호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3175-3177
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    • 2000
  • 전압원과 전류원 및 RLC 수동소자들로 구성된 대형회로망에서 망(網)과 마디를 복합시킨 새로운 회로망 해석법을 제시하였다. 종래의 수식적 유도 과정이 불필요하며 도식적 추출에 의해 대형회로망을 간단히 해석한다 각 전원은 직렬 또는 병렬 임피던스를 반드시 수반하고 있지 않아도 무방하다. 망 설정과 마디 선정 과정에서의 전원 처리에 의해 회로망의 도형화 시켰고, 그로부터 행렬 형태의 부분 식을 도출하였다. 망해석법에 의한 방식과 마디해석법에 의한 기법이 가지전류방향 행렬에 의해 합성된다. 합성된 최종 식은 컴퓨터 몫이다.

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