• Title/Summary/Keyword: 수치 제어

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Modal Control of Vibration Using MR Damper (MR댐퍼를 이용한 진동의 모드제어)

  • Cho, Sang-Won;Oh, Ju-Won;Lee, In-Won
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2002.09a
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    • pp.357-363
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    • 2002
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 구조물의 MR감쇠기를 이용한 모드제어를 구현하고자 한다. 모드제어는 저차의 모드만을 이용하여 구조물의 진동을 제어한다. 따라서 토목구조물과 같은 자유도가 많은 대형구조물의 제어에 적합하며, 제어기의 설계 역시 다른 제어이론에 비해 간편하다. 모드제어에 대한 앞선 연구들이 많이 있음에도 불구하고, 반능동제어, 특히 MR감쇠기에 대한 모드제어의 성능에 대한 연구가 없었다. 본 연구에서는 MR댐퍼에 대한 효율성을 검토하기 위해서, 모드제어이론을 지진하중을 받는 구조물에 구현하였다. 센서로부터 측정된 응답을 이용하여 모드응답을 예측하기 위해 칼만필터를 구현하였으며, Spillover problem을 해결하기 위해 low-pass filter가 적용되었다. 수치예제를 통해 저차의 모드만을 제어함으로써, 구조물의 거동이 효과적으로 줄어드는 것을 확인하였다. 그러나 줄어드는 정도는 제어기의 가중치행렬과 칼만필터에 사용되는 센서에 의해 측정된 응답에 따라 다르다

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Robust Control of Earthquake Responses considering Higher Mode Uncertainty (고차 모우드 불확실성을 고려한 지진응답의 강인제어)

  • 고현무;박관순;박원석;조익선
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.99-108
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    • 2000
  • 구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.

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Fuzzy Hybrid Control of Semi-active TMD (준능동 TMD의 퍼지 하이브리드 제어)

  • Kim, Hyun-Su;Lee, Dong-Guen
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.433-436
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    • 2009
  • 본 연구에서는 준능동 TMD(STMD)가 설치된 초고층건물의 풍응답을 효과적으로 저감시키기 위한 퍼지 하이브리드제어기법을 제안하였다. 이를 위하여 STMD의 응답저감에 우수한 성능을 보이는 스카이훅(skyhook) 제어기와 구조물의 응답저감에 뛰어난 그라운드훅(groundhook) 제어알고리즘을 사용하였다. 본 연구에서는 두 제어기를 적절히 조합하기 위하여 최적의 가중치를 실시간으로 결정하는 퍼지 하이브리드제어기를 개발함으로써 일반적인 가중합방식의 하이브리드 제어기법의 성능을 개선하였다. 제안된 제어기의 성능을 검토하기 위하여 풍하중을 받는 76층 사무소 건물을 예제구조물로 사용하였다. MR 감쇠기를 이용하여 STMD를 구성하였고 STMD의 제어성능을 평가하기 위하여 TMD 및 ATMD의 성능과 비교하였다. 수치해석을 통하여 STMD의 제어성능이 TMD에 비하여 월등히 뛰어남을 확인할 수 있었다. 또한 퍼지 하이브리드 제어기법을 사용하면 스카이훅 및 그라운드훅 제어기를 효과적으로 조합하여 STMD와 건물의 응답을 동시에 줄일 수 있음을 확인하였다.

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Modified Decentralized Bang-Bang Control Seismically Excited Structures Using MR Dampers (지진하중을 받는 구조물의 수정된 분산뱅뱅 제어기법을 이용한 MR Damper 제어)

  • Cho, Sang-Won;Kim, Byung-Wan;Kim, Woon-Hak;Lee, In-Won
    • 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.

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Tracking Control for Mobile Platform based on Dynamics (동역학을 기반으로 한 모바일플랫폼 궤적제어)

  • Lee, Min-Jung;Park, Jin-Hyun;Jin, Tae-Seok;Cha, Kyung-Hwan;Choi, Young-Kui
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.201-204
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    • 2008
  • The mobile robot is known as a nonlinear system with constraints. The general tracking controller for the mobile platform has been divided into the kinematic and the dynamic controller. The reason of dividing controller is the constraints. We can get some information through some numerical experiments. When the reference linear and angular velocity were given, the stability of mobile robot without the kinematic controller depend on the start point of reference cart. Therefore this paper composed of two controller for solving tracking problem. The main controller is the dynamic controller which used generally such as the PID controller. And this paper adopts the auxiliary controller in order to compensate the difference of initial point between the reference cart and a mobile robot. Finally, the numerical experiment is performed in order to show the validity of our method.

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Control of Smart Base-isolated Benchmark Building using Fuzzy Supervisory Control (퍼지관리제어기법을 이용한 스마트 면진 벤치마크 건물의 제어)

  • Kim, Hyun-Su;Roschke P. N.
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.9 no.4 s.44
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    • pp.55-66
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    • 2005
  • The effectiveness of fuzzy supervisory control technique for the control of seismic responses of smart base isolation system is investigated in this study. To this end, first generation base isolated building benchmark problem is employed for the numerical simulation. The benchmark structure under consideration is an eight-story base isolated building having irregular plan and is equipped with low-damping elastometric bearings and magnetorheological (MR) dampers for seismic protection. Lower level fuzzy logic controllers (FLC) for far-fault or near-fault earthquakes are developed in order to effectively control base isolated building using multi-objective genetic algorithm. Four objectives, i.e. reduction of peak structural acceleration, peak base drift, RMS structural acceleration and RMS base drift, are used in multi-objective optimization process. When earthquakes are applied to benchmark building, each of low level FLCs provides different command voltage and supervisory fuzzy controller combines two command voltages io one based on fuzzy inference system in real time. Results from the numerical simulations demonstrate that base drift as well as superstructure responses can be effectively reduced using the proposed supervisory fuzzy control technique.

Passive Control of the Supersonic Cavity Pressure Oscillations Using Porous Vertical Barrier (수직 다공벽을 이용한 초음속 공동 압력진동의 피동제어)

  • Kang, Min-Sung;Kwon, Joon-Kyeong;Kim, Heuy-Dong;Setoguchi, Toshiaki
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.27-33
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    • 2009
  • A computational study has been performed out to evaluate the effect of a vertical porous barrier on the pressure oscillations in a supersonic cavity. The porous barriers with different perforations were vertically installed into a rectangular cavity at Mach numbers 1.50, 1.83 and 2.50. TVD finite difference MUSCL scheme was employed to solve the two-dimensional, unsteady, compressible Navier-Stokes equations. The present vertical porous barrier considerably altered the characteristics of the time-dependent shear layers that occur at the upstream edge of cavity and remarkably reduced the pressure oscillations inside the supersonic cavity. The present results showed that the effectiveness of passive control using the present porous vertical barrier is dependent on Mach number and the perforation of the porous barrier.

Design of Numerical Functions for KOMPSAT-2 Coprocessor (다목적실용위성 2호 코프로세서를 위한 수치연산프로그램 설계)

  • 최종욱;천이진;이재승
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.235-237
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    • 2003
  • 다목적실용위성 2호(KOMPSAT-2)에서는 위성자세 제어를 담당하고 있는 RDU(Remote Drive Unit)의 성능 향상를 위하여 80386 CPU와 함께 80387 Coprocessor를 장착하여 임무수행을 담당한다. 다목적실용위성 1호(KOMPSAT-1)에서는 수치연산을 위하여 상용소프트웨어인 PACLIB를 사용하여 수치연산을 80C186을 이용한 에뮬레이션 방식으로 수행하였지만, 2호기에서는 실질적인 코프로세서를 이용한 수치연산을 수행하게 된다. 본 논문에서는 다목적실용위성 2호에서 사용되는 80387 코프로세서의 초기화 과정과 예외사항 발생시 처리 방법, 80387 코프로세서를 이용한 수치연산 함수 구현 및 libtary 구성 방법에 대하여 설명한다.

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