• Title/Summary/Keyword: 스카이훅 제어기

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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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Fuzzy Hybrid Control of a Smart TMD for Reduction of Wind Responses in a Tall Building (초고층건물의 풍응답제어를 위한 스마트 TMD의 퍼지 하이브리드제어)

  • Kim, Han-Sang;Kim, Hyun-Su
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.2
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    • pp.135-144
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    • 2009
  • Fuzzy hybrid control technique with a smart tuned mass damper(STMD) was proposed in this study for the suppression of wind-induced motion of a tall building. To develop the effective control algorithm for a STMD, skyhook and groundhook control algorithms were employed. Usually, skyhook controller can effectively reduce STMD motion and groundhook controller shows good control performance for the reduction of building responses. In this study, fuzzy hybrid controller, which can determine an optimal weighting factor for combining two controllers in real time, was developed to improve the control performance of conventional hybrid controller using weighted sum approach. A 76-story office building was used as an example structure to investigate the performance of the proposed controller. A magnetorheological(MR) damper was used to develop a STMD and the control performance of STMD was evaluated comparing with the passive and active TMD. The numerical studies show that the control effectiveness of a STMD is significantly superior to that of the conventional TMD. It is also shown that fuzzy hybrid controller can effectively adjust skyhook and groundhook control algorithms and reduce both responses of STMD and building.

슬라이딩 관측기를 이용한 에어셀과 반능동 서스펜션의 통합제어

  • 윤정주;유기성;이민철
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.182-182
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    • 2004
  • 기술의 발달과 생활환경의 고급화로 인해서 자동차 탑승자의 주행 안락감에 대한 욕구와 기대감이 높아지고 있어 자동차를 개발하는 데 중요한 요소가 되었다. Karnopp외 2인에 의해 제안된 스카이훅(sky-hook) 현가이론은 능동/반능동 현가장치와 관련하여 잘 알려진 제어알고리즘으로 노면의 외란에 의한 차체의 수직가속도를 줄이기 위해서 가상적인 기준면을 공증에 설정하고 차체와 가상의 기준면 사이에 감쇠기론 설치하는 개념이다. 기존의 스카이훅 현가이론을 비롯한 일반적인 제어에서는 고주파 성분의 제어 상태 파라미터들로 인하여 발생한 과도한 제어입력과 그에 따르는 제어의 비효율성이 존재하고 있다.(중략)

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Vibration Reduction Technique for Rotating Suspension Vehicles with a Modified Skyhook Controller (수정된 스카이훅 제어기를 적용한 회전형 현가장치 차량의 차체진동 저감)

  • Jung, Samuel;Yoo, Wan-Suk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.1
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    • pp.25-30
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    • 2013
  • In military vehicles moving over poor roads, severe vibration of the chassis can damage internal components. Currently, many studies have focused on active and semi-active suspensions to reduce the vibration of the chassis. In this study, a vibration reduction technique is suggested by applying a unique rotating suspension structure. SH-ADD, a type of modified Skyhook, was selected as a controller for vibration reduction. A random ISO class E road was selected as the driving road. The simulation was performed using ADAMS Control and Matlab Simulink. The control result was compared with the RMS acceleration with a focus on the cumulative fatigue of the internal equipment.

Study on the Taxing Mode Control of MR Damper Landing Gear (MR 댐퍼 착륙장치의 택싱모드 제어기법에 대한 연구)

  • Lee, Hyosang;Hwang, Jaihyuk
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.6
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    • pp.43-51
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    • 2019
  • The aircraft vertical acceleration from the excitation of the road surface in the taxing mode is a main factor with a negative effect on the boarding quality of pilots and passengers. In this paper, we propose an appropriate control method to improve the boarding quality of the MR damper landing gear. The proposed control method is Skyhook Control Type 2, which feeds the aircraft vertical acceleration back in addition to the aircraft vertical velocity. Since Skyhook Control Type 2 factors the velocity and acceleration of the upper mass, it can be expected to exceed the control performance of the existing Skyhook Control that factors only the upper mass velocity. For the simulation, the bumper type road surface was selected as a ground surface, and the landing gear model constructed with RecurDyn and the controller designed with Simulink were co-simulated. The control effect of Skyhook Control Type 2 was verified by comparing and analyzing the RMS and maximum value of the upper mass acceleration according to the taxing speed and control method.

Development of the semi-active controlled variable damper system for passenger vehicles (승용차용 반능동형 가변댐퍼시스템의 개발)

  • 허승진;심정수;이광기;김홍석;황성호
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.45-50
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    • 1995
  • 본 연구에서는 기존에 널리 사용되고 있는 스카이훅 제어 알고리즘(skyhook control algorithm)[3]을 바탕으로 확장 개발된 모드 스카이훅 제어(mode skyhook control) 개념 및 주파수 감응식 제어(frequency dependent control)개념[4][5]을 실용화하기 위하여 응답속도가 20msec이하의 비교적 빠른 응답 속도를 갖는 전자기식 작동기 (electro-magnetic actuator)에 의해 가변되는 4단 반능동형 가변 댐퍼 시스템을 개발한 후, 다음과 같은 성능의 향상을 시험결과를 통하여 보이고자 한다. -저속에서의 승차감 향상과 고속에서의 주행 안정성 향상 -커브 주행 또는 급격한 핸들 작동시의 롤안정성 (rolling stability) 향상 -제동 및 급발진시의 차체 피칭 운동 방지 (anti-dive, anti-squat)

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Fuzzy Controller Design for a Automotive Air Suspension (자동차 에어 서스펜션에 대한 퍼지 제어기 설계)

  • Liu, H.;Lee, J.C.
    • Journal of Drive and Control
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    • v.9 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 에어 서스펜션 시스템의 제어 특성을 분석하는 것이다. 우선 에어 서스펜션 시스템의 수학적 모델을 구하였다. 그리고 퍼지 제어 알고리즘을 적용하여 반능동식 하이브리드 제어 에어 서스펜션을 구하였다. 차체 가속도에 따라 퍼지 제어기는 오리피스 개도를 변경하여 특정 영역에서 에어 스프링의 강도를 조정한다. 동시에 서스펜션 운동 상태에 따라 서스펜션 댐핑이 제어된다. 시뮬레이션 결과는 반능동식 하이브리드 제어 에어 서스펜션이 노면 접지능력의 상실이나 서스펜션 작동 공간의 증가 없이 최고의 승차감을 제공할 수 있음을 보여준다.

Performance Evaluation of Vibration Control of a Smart Top-Story Isolation System (스마트 최상층 면진시스템의 진동제어 성능평가)

  • Kang, Joo-Won;Kim, Tae-Ho;Kim, Hyun-Su
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.10 no.3
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • In this study, the control performance of a smart top-story isolation system for tall buildings subjected to wind excitation was investigated. To this end, a 77-story tall building structure was employed and wind loads obtained from wind tunnel test were used for numerical simulations. The top-story of an example structure is separated from the main structure by a smart base isolation system composed of friction pendulum systems (FPS) and MR dampers. The primary purpose of the smart top-story isolation system is to mitigate the dynamic responses of the main structure, but the excessive movement of the isolated top story may cause the unstableness of the building structure. Therefore, the skyhook control algorithm was used to effectively reduce both responses of the isolated top story and the main structure. The control performance of the proposed smart top-story isolation system was investigated in comparison with that of the passive top-story isolation system. It has been shown from numerical simulation results that the smart top-story isolation system can effectively reduce wind-induced responses of the example building structure compared to the passive top-story isolation system with reduction of the top-story movement.

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Development of Control Algorithm for Semi-active TMD using MOGA (MOGA를 이용한 준능동 TMD 제어알고리즘 개발)

  • Kim, Hyun-Su;Kang, Joo-Won;Kim, Gee-Cheol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.331-334
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    • 2010
  • 본 논문에서는 준능동 TMD가 설치된 고층건물의 풍응답을 효과적으로 저감시키기 위하여 다목적 유전자알고리즘(MOGA)을 이용한 퍼지관리제어기를 개발하였다. 퍼지관리제어기는 하위제어기인 그라운드훅(groundhook) 제어알고리즘과 스카이훅(skyhook) 제어알고리즘에 의해서 결정된 제어명령을 적절하게 하나로 합치는 역할을 한다. 다목적 유전자알고리즘의 최적화 과정에서 75층의 가속도 응답과 준능동 TMD의 변위응답을 목적함수로 사용하였다. 다목적 유전자알고리즘 최적화과정을 통하여 퍼지관리제어기의 파레토 최적해집합을 효과적으로 얻을 수 있었다. 다목적 유전자알고리즘에 의하여 개발된 퍼지관리제어기는 가중합방법의 제어기보다 매우 우수한 성능을 나타내었다.

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