• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.21-21
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• 2004

본 논문은 수동 힘반영 기구의 안정성을 제어하기 위한 방법으로 수동성 제어기를 제안한다. 수동 힘반영 기구는 브레이크와 같은 수동 엑츄에이터를 사용함으로써 힘을 반영하게 되는데, 여기에 사용되는 수동 엑츄에이터는 사용자가 움직이고자 하는 방향의 반대방향으로만 힘을 생성할 수 있기 때문에, 힘을 생성할 수 있는 방향에 제한이 있다. 따라서 가상의 벽면을 나타내는 데에도 정확히 원하는 방향의 힘을 제시하지 못하고, 힘의 근사화를 통하여 가장 근접한 방향의 힘을 생성해낸다. 이는 이상적인 수동 힘반영 기구의 연구에서도 나타나며, FME(Force Manipulability Ellipsoid)에 의해 명확하게 설명이 되는 현상이다.(중략)

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.10 no.6 s.52
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• pp.37-46
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• 2006

In this study, the efficacy of the newly developed smart passive control system to improve seismic performance of base isolated building structures is numerically verified. The smart passive control system consists of a magnetorheological (MR) damper and an electromagnetic induction (EMI) part. The damping characteristics of an MR damper can be controlled by the current generated in an EMI part according to the Faraday's law of electromagnetic induction. An EMI part consisting of a permanent magnet and a solenoid coil could substitute a control system including sensors, a controller and an external power supply in a conventional smart control system. The benchmark control problem for a base isolated building presented by the american society of civil engineers is considered for numerical simulation. The control performance of the smart passive control system is compared to that of the conventional smart control system using MR dampers. It is demonstrated from the numerical simulation results that the smart passive control system is useful to improve the seismic performance of base isolated buildings.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.03a
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• pp.435-442
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• 2002

본 연구에서는 사장교의 제어기법 개발을 위한 구조물로 제공되는 벤치마크(benchmark) 사장교에 대해 복합제어 기법을 적용하였다. 이 벤치마크 문제에서는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설 중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고, Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계단계에서부터 내진 문제에 대하여 자세하게 고려되었다. 상세 설계도면을 기반으로 하여 교량의 전체적인 거동 특성을 정확하게 나타낼 수 있는 3차원 모델이 만들어졌고, 사장교의 제어 성능에 관련된 평가 기준이 수립되었다. 본 연구에서 사용한 복합제어 기법이란 지진하중으로 인해 구조물에 발생되는 하중을 줄이기 위한 수동제어 기법과 상판변위와 같은 구조물의 응답을 추가적으로 제어하기 위한 능동제어 기법이 결합된 제어방법이다. 수동제어 장치로는 현재 일반적으로 많이 사용되고 있는 납고무받침(lead rubber bearing)을 사용하였다. 능동제어 방법에는 $H_2$/LQG 제어 알고리듬(algorithm)을 사용하였다. 수치해석 결과 제안방법의 성능은 수동제어 방법에 비해 매우 효과적이며, 능동제어 방법에 비해서는 좀더 좋은 제어성능을 나타내었다. 또한, 복합제어 방법은 수동제어 부분 때문에 능동제어 방법에 비해 좀더 신뢰할 수 있는 제어 방법이다. 따라서 제안된 제어방법은 지진하중을 받는 사장교의 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.44 no.3
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• pp.51-57
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• 2007

Without human dynamics effects, the manually operated target tracking system has poor performance or instability in real environments. The tracking system is invalid when a human is added to the control loop as a real time delay, because input signals are generated by human operator to reduce the errors between target and gun. In this paper, we consider the human operator as a part of controller and modeling the human operator as a first-order model to generate the intentional force. But it is known that human modeling is not easy because of disturbance or noise of the vehicle while moving for the target. We performed a variety of experiments with real plant to identify the model's parameters and verify the proposed operator model's efficiency.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.280-282
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• 2004

본 논문에서는 고조파 저감을 위해 사용하는 수동필터를 부하의 운전조건에 따라 자동으로 $개\cdot폐$할 수 있는 DSP 기반의 제어시스템을 개발하였다. 수동필터 제어시스템은 부하에서 발생하는 전압, 전류, 고조파, 무효전력, 역률 등을 측정 및 감시하여 수동필터 $개\cdot폐$ 장치에 신호를 보내어 부하의 운전조건에 따라 필터의 각 분로를 자동으로 $개\cdot폐$하게된다. 이러한 제어시스템은 100마력 직류전동기 구동장치를 사용하는 계통에 수동필터와 함께 설치하고 고조파 및 무효전력등을 측정함으로써 성능을 입증하였다.

• 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.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.124-130
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• 2004

In this paper, we developed DSP(Digital Signal Processor)-based control system to automatically open and close passive filter, which is used to reduce harmonics, according to operating condition of loads. Passive filter control system automatically open and close each branch of filter according to working conditions of loads by sending signals to open and close installation of passive filter after measuring and monitoring voltage, current, harmonics, reactive power, power factor and so on. We verified it's performance by connecting control system with passive filter in the power line using the 100HP D.C motor drive, opening and closing passive filter according to operation condition of motor, and measuring harmonics and reactive power, etc.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.1
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• pp.27-35
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• 2010

This paper presents the vibration control performance of the smart passive control system to suppress the undesired vibration of the structure subjected to the earthquake loadings. Smart passive control system is the MR damper-based control system augmented with electromagnetic induction(EMI) device which consists of permanent magnets and solenoid coils. According to the Faraday's law of electromagnetic induction, an EMI device produces electrical energy from the mechanical energy due to the reciprocal motions of the structure and provide it to the MR damper. The smart passive control system can be the simple and easy to implement and maintain control system by replacing the feedback control system including sensors, controllers and external power sources of the conventional MR damper-based semiactive control system with the EMI device. The control performance of the smart passive control system is evaluated through the set of shaking table test considering the various historical earthquake loadings.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.405-406
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• 2015

높은 동작 주파수를 가지는 LLC 공진형 컨버터는 수동 소자들의 사이즈가 작아져 전력밀도가 증가하는 장점이 있다. 하지만 높은 전력 밀도를 구현하기 위한 작은 수동 소자들은 컨버터 개루프 이득을 변동시키고 기존의 피드백 제어기를 사용할 경우 불안정한 동작을 가진다. 따라서 적절한 위상 및 이득 여유을 가지는 루프 이득을 구현하기 위하여 작은 수동 소자 사용에 따른 개루프 이득을 분석하여 적절한 피드백 제어기를 설계한다. 본 논문은 500 kHz의 동작 주파수를 가지는 LLC 공진형 컨버터를 설계 및 제작하고 수동 소자의 크기에 따른 소신호를 분석한다. 이를 바탕으로 적절한 제어기를 설계하고 안정한 동작을 검증하였다.

• 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.