• 제목/요약/키워드: 요구 강성도

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자기동조 PID제어기 설계를 이용한 로봇 매뉴플레이터의 위치제어 (A Position Control of Robot Manipulator using Auto-tuning PID Controller)

  • 김영휘;임영도;최부귀;강신출;이인용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.80-83
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    • 2002
  • 정밀한 서보기술에 바탕을 두고 있는 산업용 로봇 팔은 기계적인 강성도와 서보기구들로 인하여 정확한 제어가 가능하다 그러나 로봇팔은 동작중비 관성모멘트의 변화와 기하학적인 구조로 인하여 비선형적인 시스템이다. 특히 관성모멘트의 변화는 로봇팔의 회전속도와 로봇팔이 이동시키는 대상물의 무게 등에 따라 관성모멘트는 변할 수 있다. 이로 인하여 관성모멘트의 변화에 따라 로봇팔의 정확한 위치제어가 힘들어진다. 따라서 본 논문에서는 관성모멘트의 변화에도 불구하고 강인한 응답특성을 나타내는 제어기의 설계가 요구된다. 일반적으로 PID .제어기는 설계의 용이성으로 산업현장에서 널리 사용된다. 그러나 PIB 제어기의 각 계수값을 설정하는데 많은 어려움이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 PID 제어기의 각 계수 값을 퍼지알고리즘을 이용하여 자동으로 설계할 수 있는 자기동조 PID 제어기를 설계한다.

H형 침목의 구조해석 및 설계 (Structural Analysis and Design of the H-typed Railway Tie)

  • 김해곤;배현웅;이진옥;임남형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.4532-4541
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    • 2013
  • 고속화가 이루어지면서 철도수송의 안전성에 대한 요구가 한국의 기존선에도 더욱 증가하고 있다. 또한 더욱 무거운 축중을 가진 화물열차의 주행이 기존선에 요구되고 있다. 이와 같은 요구를 해결하기 위하여 레일의 중량화와 장대화가 기존선에서 진행되어 왔다. 그러나 자갈도상궤도에서 궤도강성에 절대적으로 영향을 미치는 자갈도상용 철도침목에 관한 연구는 큰 진전이 없었다. 본 연구에서는 궤도강성을 증대시키고, 궤도틀림을 저감시킬 수 있도록 새로운 H형 침목을 개발하였다. 또한 FE 프로그램을 이용한 구조해석을 통해 새로운 H형 침목의 설계도를 제안한다.

소프트웨어 제품 라인의 요구사항과 아키텍처 간 추적성 모델링 (Modeling Traceability Between Software Product Line Requirements and Architecture)

  • 엄석환;강성원;김진규;이선아
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권11호
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    • pp.487-498
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    • 2015
  • 추적성은 소프트웨어 개발자에게 소프트웨어 산출물에 대한 변경을 추적하게 해 준다. 소프트웨어 제품 라인 개발에 있어서의 추적성은 공통성과 가변성을 고려해야 하기 때문에, 개별 제품에서의 추적성보다 복잡하다. 과거 연구에서 제품 라인 개발에서의 제품 피처와 요구사항 간의 추적성 구축을 제시되었다. 그러나 요구사항과 아키텍처 설계 사이의 추적성 구축은 다 대 다 관계와 아키텍처 계층으로 인해 고려해야 할 요소가 더 많다. 본 논문은 이러한 요소들을 고려하여, 제품 라인 개발에서의 요구사항과 아키텍처 사이의 추적성을 모델링하는 체계적인 방법을 제공한다. 또한 사례연구를 통하여 이 방법이 효과적임을 보인다.

베어링 강성을 고려한 10,100 TEU 컨테이너 운반선의 최적 추진축계 배치에 관한 사례 연구 (A case study on the optimal shafting alignment concerning bearing stiffness for 10,100 TEU container carrier)

  • 이재웅
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.185-190
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    • 2016
  • 선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 열팽창 효과, 감도지수를 이용한 중간축 베어링의 최적위치 선정 및 베어링의 강성을 고려하여, 베어링의 하중 분석 및 영향 계수를 분석함으로서 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 것을 검토하였다. 이를 위하여 축계 배치 계산시 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.

고무부싱의 강성에 따른 복합소재 대차의 동적거동 평가 (Investigation of Vehicle Dynamic Behavior of Composite Bogie Under Different Rubber Bushing Stiffness Values)

  • 김일겸;김정석;이우근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권3호
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    • pp.303-309
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    • 2015
  • 본 연구에서는 무현가 복합소재 대차프레임의 철도차량 적용 가능성을 검토하기 위해 동특성 해석과 시험을 수행하였다. 복합소재 대차에서 윤축의 가이드 역할을 하는 고무부싱의 강성을 10MN/m에서 100MN/m까지 10MN/m 단위로 변화시키면서 차량 동특성을 해석적으로 평가하였다. 평가 결과 고무부싱의 강성이 40MN/m 이상에서는 성능요구조건을 만족하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 81MN/m의 강성을 갖는 고무부싱을 제작하여 대차에 설치하고 주행 동특성 시험을 수행하였다. 시험결과 임계속도는 약 363km/h로 나타났으며, 주행 해석에서 얻은 330km/h와 약 10%의 오차를 보였다.

CBD 시스템으로 보강된 비내진 RC 골조의 내진성능 평가 (Seismic Capacity of Non-seismic Designed RC Framed Building Retrofitted by CBD System)

  • 허무원;이상현;천영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.625-632
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    • 2015
  • 본 연구에서는 내진설계 이전에 지어진 학교 건물을 대상으로 내진보강효과를 알아보기 위하여 CBD 시스템을 설치하여 기존 비내진 설계된 보강 RC골조 실험결과와 비교 분석하였다. 실험결과, 비내진 설계된 실험체는 좌 우측 기둥의 상 하부에 피해가 집중되면서 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, CBD 시스템을 보강한 실험체는 강도 및 강성의 증가와 함께 탄소성 거동을 보이면서 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 두 실험체의 강성저하를 비교한 결과 CBD 시스템을 보강한 실험체가 강성저하를 방지하는데도 효과적임을 알 수 있었다. 에너지소산능력도 CBD 시스템을 보강한 실험체가 비보강 실험체에 비해 약 4.0배의 향상된 결과를 나타내었다. 이러한 에너지소산능력의 증진은 내력과 변형 능력의 증진에 따른 결과라고 사료된다. 본 연구에서 제안하는 CBD 시스템을 적용할 경우 비내진 상세를 갖는 철근콘크리트 골조의 내력 증진 및 안전성 확보를 위해 국내 내진기준에서 요구하는 허용층간변형각 기준을 만족하도록 보강하는데 용이하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

정적 내공변위를 이용한 터널라이닝 손상 검출기법에 관한 연구 (A Study on the System Identification of Tunnel Lining Using Static Deformation Data)

  • 이준석;최일윤
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.153-160
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    • 2002
  • 본 연구에서는 터널 내공변위 계측데이터를 이용한. 라이닝 구조물의 손상도 평가기법에 대하여 논의하였다. 이를 위하여 정적으로 획득되는 내공변위 데이터와 라이닝의 자중을 고려하여 라이닝내 발생가능한 손상의 위치 및 정도를 파악할 수 있는 일종의 역해석 기법을 도입하였다. 특히 라이닝 요소내 강성도를 일정수준 저감하는 모형 1과 분산형 균열모델을 응용한 모형 2 등 두 가지 방법을 고려하였고 각각의 장단점을 비교.분석하였다. 이상적인 터널라이닝 구조물을 가정하여 두 가지 모형에 대한 수치해석을 실시하였으며 계측데이터에 포함되는 노이즈의 영향을 함께 고려하였다. 이 결과, 모형 1의 경우, 노이즈의 영향은 상대적으로 미미하나 내공변위에 민감하게 작용하므로 현장적용시 주의가 요구되며 모형 2의 경우에는 노이즈에 민감하게 작용하는 반면 강성도의 저감량이 미소하여 실제 터널라이닝 구조물의 손상파악에 손쉽게 적용될 수 있음을 보였다.

2축 병렬로봇의 작동강성 최적설계 (Optimization of the Operating Stiffness of a Two-Axis Parallel Robot)

  • 이재욱;장진석;이상곤;정명식;조용재;김건우;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.561-566
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고 중량물을 빠르게 이송시키며'Pick & Place'작업을 수행하는 병렬로봇의 작동강성 최적설계에 대한 연구를 수행하였다. 20~30kg 의 고 중량물을 사용하여 특정 작업을 빠르게 수행하기 위해서는 빠른 응답속도를 위한 관성 기구부 경량 설계와 동시에 동작의 정밀도를 위한 고 강성설계가 필요하다. 하지만 요구조건인 관성 기구부 경량 설계와 고강성 설계는 상호 배타적인 관계이므로 본 연구에서는 다물체동역학 해석을 통해서 병렬로봇의 동적 거동을 분석함으로써 로봇의 작동 중에 작용하는 하중상태를 분석하였고, 상호 배타적인 두 성능을 동시에 만족시키기 위해 관성 기구부 위상 최적 설계를 수행하였다. 그리고 위상 최적설계 결과를 병렬로봇에 적용하여 그 신뢰성을 검증하였다.

5MW급 풍력발전기용 기어박스 하우징의 형상 최적설계 (Optimum Shape Design of Gearbox Housing for 5MW Wind Turbines)

  • 정기용;이대연;최은호;조진래;임오강
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.237-243
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    • 2012
  • 5MW급 풍력발전용 기어박스의 효율적인 구조해석과 근사모델을 생성하여 경량화를 위한 형상 최적설계를 수행하였다. 풍력발전용 기어박스의 구조는 기어 트레인, 축, 베어링, 하우징과 같이 복잡한 구성요소로 이루어져 있어 구조해석에 많은 요소 수를 요구하고 있다. 본 연구에서는 헬리컬 기어의 치강성 계수를 고려한 효과적인 기어박스의 구조해석 모델을 생성하였다. 치강성 계수를 사용한 유성 기어열은 상대적으로 적은 요소 수와 해석시간으로도 전체 기어박스 시스템의 구조해석과 형상 최적화를 가능케 한다. 치강성을 이용한 단순화된 해석모델과 근사모델을 적용하여 하우징 무게에 영향이 큰 부위의 두께를 설계변수로 설정하여 케이스 최적설계안을 도출하였으며, 최적설계를 위해 사용된 근사모델의 신뢰성과 최적 기어박스 하우징 형상의 수치해석을 통해 타당성을 검증하였다.

나선형 철선못 접합부의 항복내력 및 강성 예측 (Estimation of Yield strength and Slip Modulus for Helically Threaded Nail Connection)

  • 황권환;심국보
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권6호
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    • pp.524-530
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    • 2009
  • 기둥-보 구조와 경골목구조가 혼합된 공법은 경골목구조가 심벽 또는 평벽 요소로써 구조내력성능의 대부분을 차지하고 있다. 경골목구조의 수평전단내력성능은 면재에 대한 못접합부의 전단성능으로부터 예측할 수 있으며, 못접합부는 못의 휨내력성능을 이용하여 예측할 수 있다. 못접합에 의한 내력벽의 항복내력과 벽체 강성을 예측하기 위한 기초 연구로써 못의 휨내력성능을 이용한 못접합부의 항복내력 및 접합계수(초기강성)를 검토하였다. 못접합부 내력성능 예측에는 각각의 주부재에 대해 일반 지압내력 및 지압강성을 이용하고, 파스너인 나선형 철선못의 휨시험에 의한 휨항복내력성능을 이용하였다. 홈가공부의 지름에 의한 항복내력은 예측 정밀성이 우수하였으나, 접합계수는 낮게 예측되었다. 그 원인으로 주부재에서는 비중의 영향, 측면부재에서는 못머리지름에 의한 인발, 접합부에서는 못머리부의 지압 및 모멘트저항 등이 영향을 끼침을 알 수 있었으며, 이에 대한 차후 검토가 요구된다.