• 제목/요약/키워드: 스마트 작동기

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압전감지기와 압전작동기를 이용한 보구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소 모형화 (Finite Element Modeling for Free Vibration Control of Beam Structures using Piezoelectric Sensors and Actuators)

  • 송명관;한인선;김선훈;최창근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.183-195
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    • 2003
  • 본 연구에서는 판형태의 압전감지기와 압전작동기가 접착되어 있는 보형태의 스마트구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소모형화 방법을 제안한다. 압전재료의 직접압전효과와 역압전효과에 대한 구성방정식을 고려하고 변분원리를 이용하여 스마트보유한요소의 운동방정식을 유도한다. 이러한 2절점 보 유한요소근 등매개변수요소로서 Timoshenko 보이론을 기초로 한다. 따라서, 보형태의 스마트구조물을 제안하는 스마트보 유한요소에 의하여 해석함으로써 전압이 작용되는 압전작동기에 의한 구조물의 제어와 전압을 측정하는 압전감지기에 의한 구조물의 모니터링에 대한 수치적인 시뮬레이션이 가능해진다 이러한 스마트보유한요소와 Constant-gain feed back control 기법을 이용하여 압전감지기와 압전작동기를 이용한 보구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소 모델을 제안한다

시간지연추정 슬라이딩모드제어기와 형상기억합금 작동기를 위한 적용

  • 이효직;이정주;김종호;이정일;강대임
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.172-172
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    • 2004
  • 형상기억합금 작동기는 스마트 작동기의 대표주자로서 부피 대비 발생력이 다른 어느 재료보다 우수하고, 모터와 같은 작동소음이 발생하지 않으며, 온도변화에 의한 간단한 작동원리로 근래에 많은 연구자들의 관심을 받아왔다 그러나, 온도변화 대 변위 곡선을 살펴보게 되면 이력곡선, 포화현상 등의 강한 비선형성을 내제하고 있고, 대류조건에 따른 온도외란에 민감하다. 이로 말미암아 정밀한 위치제어에 상당한 문제를 수반하고 있으며, 기존의 PID제어기나, 모델기저 제어기를 사용하게 될 경우 정상 상태오차와 한계싸이클 등의 현상이 나타나는 것으로 문헌에 보고되고 있다.(중략)

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굽힘하중이 가해지는 복합재 평판 자유단에서의 박리응력 감소 연구 (Reduction of Free Edge Peeling Stress in Composite Laminates under Bending Load)

  • 정석주;승명균;김흥수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.497-502
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    • 2015
  • 본 논문에서는 굽힘하중이 가해지는 스마트 복합재 적층판의 자유단에서 발생하는 박리응력을 압전 작동기를 이용해서 감소시키는 방법을 응력함수를 이용해 해석하는 방법을 제안하였다. 전기-기계 연성에 의해 나타나는 지배방정식은 최소 보족일의 원리를 이용해 구하였다. 응력상태는 일반적인 고유치 해석과정을 통해 구하였다. 스마트 복합재 적층판의 자유단 박리응력은 압전 작동기를 이용해 감소시킬 수 있었다. cross-ply 복합재 적층판의 박리응력 감소가 angle-ply 복합재 적층판 보다 크게 나타났다.

3차원 거동이 고려된 형상기억합금 작동기 부착 복합재 쉘의 변형해석 (Shape Recovery Analyses of SMA Actuator-Activated Composite Shells Considering 3-D SMA Material Behaviors)

  • 김철;이성환;조맹효
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.44-52
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    • 2003
  • 형상기억합금은 스마트 구조물에서 작동기로 널리 쓰인다. 형상기억합금은 초기변위를 부고 열을 가하게 되면 단위 부피당 큰 회복력과 변위를 발생한다. 형상기억합금의 이론 특성은 인공근육, 작동기, 소음 및 진동감쇠, 형상의 변형 제어 등에 응용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금의 3차원 비선형 구성방정식을 이용하여 재료의 거동특성을 해석하고, 형상기억합금이 부착된 스마트구조로 응용될 수 있는 공기 흡입 덕트, 항공기 및 잠수함 동체 등의 구조를 압력이 존재하는 원형 및 복원을 해석하였다. 수치해석결과, 형상기억합금 엑츄에이터가 내압 하에서 작동하자 단면은 변형전의 모습(낮은 응력상태)으로 회복되었다.

압전필름 작동기로 구성된 스마트 유연 구조물의 강건추적제어 (Robust Tracking Control of Smart Flexible Structures Featuring Piezofilm Actuators)

  • 이철희;최승복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권5호
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    • pp.1498-1507
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    • 1996
  • This paper presents a robust control of a smart flexible structure featured by a piezofilm actuator characterizing its light weght and quick response time. A mathematical governing equation for the proposed structure is derived by employing Hamilton's principle and a state space control model is subsequentrly obtained through modal analysis. Uncertain system parameters such as frequency variation are included in the control model. A sliding mode control theroy thich has inherent robustness to systme uncertainties is adopted to design a tracking controller for the peizofilm actuator. Using the output informaiton from the tip deflection sensor, a full-order observer is constructed ot estimate state variables for the system. Tracking performances for desired trajectories of sinusoidal amd step functions are evaluated by undertaking both simulation and experimental works.

형상기억합금 작동기를 이용한 모핑 에어포일 설계 (Design of Morphing Airfoil Using Shape Memory Alloy Actuator)

  • 노미래;구교남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권7호
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    • pp.562-567
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    • 2016
  • 비행속도와 조건에 따라 최적화된 형상을 갖는 모핑 날개는 작동기 기술, 구조 기계장치 기술, 유연 외피 재료, 제어법칙 기술 등 해결할 문제가 많다. 본 연구에서는 빠른 응답속도를 갖는 모핑 날개를 개발하기 위한 첫 단계로 형상기억합금 선을 작동기와 복원용 비틀림 스프링으로 구동되는 단일 플랩을 갖는 에어포일 설계하고 제작하였다. 제작된 모핑 에어포일의 작동실험을 통해 설계 개념의 타당성을 검증하였다. 실험을 통해 측정한 결과 원활한 작동과 매우 빠른 반응속도를 확인하였다.

스마트무인기 추진장치 지상시험 (Ground Test of Smart UAV Propulsion System)

  • 이창호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.533-536
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    • 2009
  • 스마트무인기의 추진동력계통은 터보프롭 항공기와 유사한 피치 가버닝 개념으로 조종사가 엔진동력을 직접 입력하고 제어기는 프롭로터의 회전속도를 일정하게 유지하는 방식을 사용한다. 본 논문에서는 스마트무인기의 지상시험 결과 중 엔진관련 데이터를 추출하여 전기 작동기로 구동되는 엔진 Power Lever 각도의 변위값과 가스발생기 회전속도의 상관관계 및 동력 변화를 엔진성능계산프로그램으로 예측한 결과과 비교한다.

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스마트 재료를 이용한 캠버 변화가 가능한 플래핑 날개 구조 및 공력 특성 (Structural and Aerodynamic Characteristics of A Flapping Wing with Changeable Camber Using A Smart Material)

  • 김대관;김홍일;권기정;한재홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.390-396
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    • 2007
  • 본 연구에서는 새의 날개운동을 모사하기 위하여 스마트 재료를 이용한 플래핑 날개를 설계 및 제작하였다. 날개는 복합재료 프레임과 유연한 PVC 표피 그리고 표면 작동기로 구성되어 있으며, 주요 날개운동으로서 날갯짓, 비틀림 그리고 캠버 운동을 선정하였다. 날개의 캠버를 변화시키기 위하여 Macro-Fiber Composite를 표면작동기로서 적용하였으며, 압전-열 관계식을 이용하여 MFC의 구조 응답을 해석하였다. 양력과 추력을 동시에 측정하기 위하여 두개의 로드셀로 구성된 시험대를 제작하였으며, 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 풍동실험을 수행하였다. 실험결과로부터 주요 양력은 기체의 전진속도와 피치각에 의존되며, 추력은 날갯짓 주파수에 의존됨을 확인하였다. 또한 MFC 작동기를 이용한 캠버효과를 통하여 정적조건에서 24.4%와 동적조건에서 20.8%의 충분한 양력증가를 확인할 수 있었다.

나만의 섬유향수를 활용한 스마트 의류 관리기 (Smart Clothes Management System Using My Own Fabric Perfume)

  • 이연진;김휘진;박현호;오영주;백채영;김인수
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.1063-1066
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    • 2021
  • 본 논문은 개인의 니즈를 반영하기 위해 기존의 의류 관리기에 원하는 향을 입히는 기능을 추가한 스마트 의류 관리기를 제안한다. 의류 관리기는 시간 단축과 의류 상태 보존을 위해 세탁기 대용으로서 이용되는데 기존의 의류 관리기의 경우 먼지와 악취 제거만을 중점적으로 수행한다. 이에 본 논문에서는 개인의 취향에 맞는 향 제조를 도울 뿐만이 아니라 날씨, 계절, 그리고 사용자의 기분을 반영하여 향을 추천해준다. 애플리케이션에서는 작동 시간과 의류 및 작동 상태, 향 순위 등의 정보를 제공하여 제품의 효율성과 사용자의 편의성을 증가시킨다. 또한, openCV와 만족도 평가를 이용하여 사용자에게 알맞은 향기, 분사량을 찾을 수 있도록 피드백 과정을 거치게 된다. 이를 통해 본 논문은 개인에게 초점이 맞춰진 맞춤형 시장의 활성화 및 사용자의 편의성 증대를 목표로 한다.