• 대한공업교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.364-380
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• 2006

본 연구는 모델링 오차를 갖는 유연구조물의 잔류진동을 억제하는 입력설계에 대한 방법이다. 개루프 제어방법으로 시간지연방법을 이용하여 여러 가지 형태로 설계된 입력을 사용하여 유연구조물의 강체운동과 잔류진동을 억제함을 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 확인해 보았다. 또한 모델 오차에 대한 강인성 측면에서도 해석적으로 개루프 시스템에서 검토해 보았다. 여기서 사용된 입력설계(Input-Shaping) 방법은 일련의 임펄스 콘볼류션을 이용하여 진동이 제어되는 입력을 설계한다. 실린더 모양의 허브와 양쪽에 유연한 날개 모양을 가진 모델이 실험에 이용되었으며 제안된 입력설계 명령과 설계되지 않은 명령에 대한 강체운동과 구조물의 잔류진동을 측정하여 입력설계 방법의 효과를 확인하였다. 날개모양의 구조물은 길고 유연하여 운동 상태에서 낮은 주파수 진동을 수반하는 구조물이다. 또한, 적절히 설계된 입력이 폐루프 제어시스템의 입력으로 사용할 때의 응답을 개루프 제어시스템의 응답과 비교하기 위해 해석적 방법을 통해 살펴보았다. 제어의 목적은 강체의 빠른 정착시간, 유연 구조물의 빠른 잔류진동 감쇄, 모델의 불확실성에 대한 강인성 등을 검토해 보는 것이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.222-231
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• 1985

유연한 구조물의 진동은 이론적으로는 무한개의 진동모우드를 포함하고 있기 때문에 진동을 감 소시키기 위한 제어시스탬을 설계할 때에는 유한개의 진동모우드로 진동하고 있다는 가정하에서 제어기를 설계하는 것이 보통이다. 그러나 이러한 방법으로 구조물 진동을 제어할 때에는 설계 시에 제외된 잔류 진동모우드에 의해서 오히려 구조물의 진동이 더욱 심하게 되어 안정성을 해 치는 결과를 낳는 수가 있다. 본 연구에서는 잔류 모우드에 의한 불안정성을 제거하기 위해 최 적제어 이론을 바탕으로 제어이론을 개발하였다. 구조물 진동이 안정화되기 위한 필요조건을 제시하였고 외팔보 진동의 예를 시뮬레이션하여 제어이론을 증명하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권2호통권95호
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• pp.153-163
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• 1999

본 연구에서는 격자패널을 통한 소음전달을 감소시키기 위하여 외부 구조적 가진으로부터 유발된 경량 패널의 진동을 능동 제어하는 기법을 기술한다. 최적 되먹임제어기와 적응 앞먹임제어기가 결합된 혼합형 제어기가 진동제어기로 사용된다. 되먹임제어기는 주파수 영역의 모델규명법에 의해 추출된 다중 입/출력 패널진동계 모델에 대하여 LQG 최적기법을 이용하여 감쇠능을 향상시키도록 설계된다. 앞먹임제어기는 되먹임 궤환의 결합효과를 자동적으로 보정할 수 있는 제안된 학습법칙에 기초하여 패널의 잔류진동이 최소가 되도록 적응된다. 45.7${\times}$45.7${\times}$2.54 ${cm^3}$ 벌집형상의 고강도 패널, 4개의 관성형 구동기 및 이산신호처리장치에 의해 구현된 패널 진동계에 대한 능동제어 실험을 수행해 본 결과 600Hz 주파수대역에 대한 12dB 진동저감이 이루어 질 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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• pp.169-173
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• 1991

최근 자동화기술의 발달에 따라 산업용 로보트팔의 경량화, 고속화를 실행하 게 되는 경우와 우주, 원자력발전소 등과 같은 특수한 환경하에서 매니퓰레 이터(manipulator)를 제어하게 되는 경우가 많아지고 있는데, 이때 팔의 강성 이 충분하지 않으면 위치결정시 목표점에서의 과도진동이 발생하게 되어 위 치결정정도와 작업효율이 저하된다. 그러므로 이러한 경량화된 장비들의 진 동특성을 파악하고 운동시 발생하는 진동을 효율적으로 제어할 수 있는 제 어기(controller)를 설계하여 잔류진동을 감쇠시키므로써 위치결정시간을 줄 일 수 있고, 전체 작업행정시간이 단축되므로써 작업ㅎ류을 향상시키는 효과 를 가져오게 된다. 이때 원하고자 하는 제어를 하기 위해서는 제어대상 (plant)의 계규명(system identification)을 정확히 하여야 하는데 해석적으로 계를 규명하기가 까다로운 경우 제어기를 설계하는 것이 사실상 어렵게 되 므로 이러한 경우 실험적인 방법으로 주파수응답함수(frequency response function)를 구해 계의 모형(model)을 구하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이 분야에 있어서 기존의 논문들은 팔의 변위를 측정하여 진동을 제어하나 이 러한 방법들은 간헐적으로 움직이는 산업장비(예:로보트의 팔)의 과도응답을 제어하기에는 부적합하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 장비들의 과도응답 을 효과적으로 제어할 수 있도록 가속도계를 사용, 가속도를 측정하여 변위 를 제어하고자 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권3호
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• pp.67-75
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• 2007

This paper deals with a problem of vibration suppression of a piezoelectric beam using a self-sensing algorithm. Two methods, which are PPF(positive position feedback) and SRF(strain rate feedback), are considered to suppress a residual vibration of a piezoelectric beam developed during the step positioning of a beam end point. A self-sensing algorithm treated here is basically a strain rate estimator of a beam movement and is to be used for the closed loop control. The efficacy of the proposed idea is evaluated through experiments.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.71-72
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• 2013

• 동력기계공학회지
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• 제7권1호
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• pp.34-41
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• 2003

A method is presented for generating the path which significantly reduces residual vibration of a flexible robot manipulator and applying control theory to track the desired path. The desired path is optimally designed so that the system completes the required move with minimum residual vibration. A closed loop control theory is applied to track the planned path in the case of load variation. Specifically, it is desired that the optimally designed path has a better trajectory tracking capabilities during the residual vibration over the cycloidal path, in various cases of load. Perturbation adaptive control is used as closed loop control scheme. A planar two link manipulator is used to evaluate this method.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.3066-3074
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• 1994

This paper addresses the residual vibration problem of robots due to joint flexibility excited by fast accelerations, which has not been easily solved with conventional closed loop controllers. In this paper, an open loop input shaping technique, proposed by singer, has been applied to a 3 DOF robot with joint flexibility. In conjunction to the technique, a closed loop controller based on time-delay controller was also used. The results of simulations and experiments showed that the technique is quite effective for suppressing the residual vibration.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2092-2099
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• 2013

현재 광디스크 드라이브는 오랜 기간 지속된 산업계의 데이터 전송률 경쟁을 통하여 10,000 rpm 이상의 고속으로 구동되고 있다. 고속 구동은 필연적으로 시스템의 진동을 유발하여 픽업의 데이터 읽기/쓰기 서보 제어에 외란을 야기하는데, 통상 진동외란은 방진고무를 통한 진동의 절연 및 서보 제어의 강인성 개선을 통해 해결되고 있다. 본 연구에서는 산업계에서 일상으로 이루어지는 광디스크 드라이브 시스템의 동특성 개선에서 한걸음 더 나아가 광디스크의 동특성을 개선하는데 주목하였다. 이를 위하여 사출성형 공정해석을 수행하여 공정 조건(유량, 사출온도)이 잔류응력에 미치는 영향을 조사하였고, 이 잔류응력의 변화가 광디스크의 진동 모드 및 임계속도 즉, 동특성에 미치는 영향을 모달해석을 통해 살펴보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 사출성형 시 발생하는 광디스크의 잔류응력을 제어하여 광디스크의 임계속도를 잔류응력이 없는 경우 대비 약 14.4% 높일 수 있음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권4호
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• pp.26-31
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• 2008

본 논문은 정밀 위치결정 시스템의 잔류진동을 효과적으로 제거할 수 있는 입력성형기법을 소개하고, 실시간 입력성형기법을 적용하는 방법을 설명하였다. 또한 두 가지 응용 분야에 대한 실험결과를 바탕으로 입력성형기법의 성능을 고찰하였다. 일반적으로 입력성형기법은 정밀 위치결정 시스템에 대해 동작 완료시간을 단축시키는 효과가 있을 뿐만 아니라 위치결정 정밀도를 향상시키는 효과가 있다. 그리고 되먹임제어 방법에 비해 적용방법도 간단하며 저렴하게 구성할 수 있다는 장점이 있으므로 많은 정밀 위치결정 시스템에 유용할 것으로 생각된다.