• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제11권12호
• /
• pp.1209-1218
• /
• 2016

4대의 전동실린더를 이용하여 대형 유리판과 같은 부하를 신속하고 안전하게 이송하기 위해서는 동기오차가 허용된 범위 내에서 지속적으로 유지되어야 한다. 본 연구에서는 4대 이상의 전동실린더 간의 동기화에 적용 가능한 동기제어기법이 제안된다. 이 동기제어시스템은 디커플링 구조에 기반을 두고 있으며, 기준모델, 위치제어기 그리고 동기제어기로 구성된다. 기준모델은 각각의 실린더에 대해 상호 분리된 동기오차와 제어입력의 계산이 가능하도록 한다. I-PD형의 위치제어기는 각 실린더가 오버슈트와 입력포화를 일으키지 않고 지령을 추종하도록, 그리고 진상보상기형의 동기제어기는 루프정형을 통해 안정적으로 정밀한 동기가 되도록 설계 된다. 끝으로 토크외란이 인가된 상태에서도 4개의 실린더가 신속하고 안정적으로 동기를 유지하면서 목표지점에 도달됨을 시뮬레이션으로 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.837-844
• /
• 2017

조석수조에서 수위를 조절하기 위한 위어는 자체에 부착된 2대의 전동실린더에 의해 상하로 이송된다. 이때 발생되는 좌 우 전동실린더의 이동거리 차는 위어의 불균형과 마찰을 일으키므로, 위어는 목표지점으로 이송될 수 없게 된다. 본 연구에서는 위어를 신속하고 정확하게 이송하기 위한 동기제어시스템이 구축된다. 교차결합구조에 기초한 이 동기제어시스템은 두 개의 I-PD제어기와 한 개의 진상보상기로 구성된다. 각 I-PD제어기는 전동실린더가 오버슈트와 입력포화를 발생시키지 않고 위치지령을 정확히 추종하도록, 그리고 진상보상기는 신속하고 안정적으로 동기가 되도록 설계된다. 끝으로 시뮬레이션을 통해 설계된 동기제어시스템이 동기오차의 제거에 효과적임을 나타낸다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.129-136
• /
• 2009

A motor cylinder is widely used as an apparatus for transportation of a small scale load. It is, however, difficult for only one motor cylinder to transfer a large scale load such as a weir. The large scale load is transferred by two motor cylinders which are mounted on right and left of load itself. In this case, the displacement difference generated between two motor cylinders, namely, the synchronous error has a bad influence on the transportation. In this study, a synchronous control system is designed to restrain synchronous error caused by skew disturbance. The control system is composed of two disturbance observers and one synchronous controller. Each disturbance observer is designed to restrain the skew disturbance. And the synchronous controller is designed to achieve stable and accurate synchronization. Finally, the simulation results show that the designed control system is effective for the skew disturbance which lead to synchronous error.

• 동력기계공학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.80-86
• /
• 2008

A motor cylinder apparatus is used to transfer a load in industrial applications. The apparatus is composed of a motor and power transmission elements such as worm gear and screw. In this case, the nonlinear friction of the transmission elements has a bad influence on the position control performance. To overcome this problem, the position control system consists of a feedback controller to achieve nominal control performance and a disturbance observer to compensate nonlinear friction. Especially the filter of a disturbance observer is designed from viewpoint of robust stability. Finally, the simulation result shows that the proposed control system is effective for the disturbance elimination as well as the friction compensation.

• 한국산림과학회지
• /
• 제111권2호
• /
• pp.287-301
• /
• 2022

본 연구는 기계화 목재 생산 작업에 가장 많이 활용되는 크레인 작업의 효율성을 높이기 위하여 엔드이펙터를 직관적으로 수직 또는 수평 제어할 수 있는 크레인 팁 제어방법을 제안하고 제어성능을 확인하기 위해 수행되었다. 실험 변수에 따른 제어성능을 검증하고자 전동실린더를 이용하여 실험실 규모의 크레인을 제작하고, 크레인에 대한 순기구학/역기구학 분석을 통하여 현재 크레인 팁의 위치좌표와 각 목표점에서의 조인트 각도를 출력할 수 있도록 구성하였다. 경로점을 생성하여 제어하는 방법을 이용하였고, LBO(Lateral Boundary Offset)을 이용한 불감대 영역을 설정하도록 하였다. 뱅뱅제어(Bang-bang control)을 이용하여 적정 파라미터를 선정하였고, 경로점의 개수와 LBO 반경은 평균오차와 관계가 있었으며, 실린더의 속도는 소요시간과 관계가 있는 것으로 확인되었다. 경로점의 개수가 증가, LBO 반경이 감소함에 따라 평균오차는 감소하였고, 실린더의 속도가 감소함에 따라 소요시간은 감소하였다. 비례제어를 이용하여 실린더의 속도가 매 제어주기마다 변경될 때에는 소요시간은 큰 폭으로 감소하였지만 실제 제어의 형상은 큰 범위에서 오버슈트와 언더슈트를 반복하며 제어가 이루어졌다. 따라서, 추가적으로 각각의 실린더의 속도를 상대적으로 변경할 수 있는 속도 게인을 적용하여 비례제어를 수행하였고, 10 mm 이내의 범위에서 제어가 이루어짐에 따라 20 ms의 제어주기에서 속도 게인이 적용된 비례제어만을 이용하여 크레인 팁 제어가 가능한 것으로 검증되었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.190-196
• /
• 2001

The naval vessel must moves rolling, pitching, yawing by wave when it runs in ocean. Some narrow beam antenna needed position compensation by stabilizer or gimbal for best performance. This paper presents the precision position control for heavy weight(130kg) in roll and pitch direction. Generally it's called for gimbal. This gimbal uses P-I controller, and it's driven by linear actuator and servo motor. This gimbal gets ship's gyro signal and synchro, which have the absolute angle value. Some other similar equipments are driven by huge hydraulic power, but this gimbal is driven by small servo motor. This control loop gets the following procedure repeatedly; reading ship gyro and gimbal synchro, calculating compensated error and control output, driving motor and actuator The performance of gimbal system was satisfied.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권11호
• /
• pp.949-954
• /
• 2016

제설기가 구동할 때, 센서제어에 의해 구동하다보면 역방향으로의 무한 구동에 의하여 와이어가 반대로 감기거나 인장이 크게 걸려 파손되는 경우가 종종 발생한다. 또한 기존 제설기는 제설판이 철재로 제작되고 실린더도 무겁기 때문에 자체무게에 의해 전방으로 전복되는 일이 빈번하여 차량 파손이 되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 수동식 방향전환과 와이어 방식을 탈피한 센서 제어형 전자동 전동 제설기를 개발하였다. 노면 밀착도 유지와 충격시 삽날을 보호하여 내구성을 확보할 수 있도록 제설삽의 내구성과 제설삽을 제어하기 위하여 모터 자체의 충격방지 장치를 개발하였으며 클러치 역할을 하는 획기적인 장치인 보빈을 설계하여 장력과 피로도를 없애는 방법을 제안하고자 하며 이를 통해 차량에 무리를 주지 않고 제설기 수명을 연장시키도록 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.73-80
• /
• 2019

본 논문은 기존 5ton 카고 트럭의 적재함을 개조하여 농기계의 상, 하차를 손쉽게 할 수 있도록 하는 전동 유압 슬라이딩 데크를 개발하기 위하여 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 수행하였고, 기구학적 해석을 통하여 슬라이딩 데크의 길이와 구조를 고안 하였으며, 구조해석을 통하여 안전성과 경제성을 고려한 재질을 선정하였다. 먼저 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 위하여 운송 대상 농기계를 조사하였고, 필요한 요소들을 선정하였다. 선정한 요소들을 충족시킬 수 있는 유압실린더를 이용한 시스템을 고안하였다. 단순화 모델링과 기구학적 다이어그램을 통하여 슬라이딩 데크 시스템의 작동 구조를 파악하였으며, 기구학 해석을 통해 슬라이딩 데크의 최소길이와 그 구조를 고안하였다. 안전성과 경제성을 모두 만족하는 재질을 선정하기 위하여, 자동차 구조물에 사용되는 대표적인 4가지 재질을 선정하였다. 해석이 필요한 부분을 선정하고, 단순화 모델링을 통해 최대하중을 받는 조건에서 재질에 따른 응력과 변형량을 비교하였다. 그 결과 SS41P 재질사용하면 단가를 줄이고 안전성을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 작동이 불가능한 농기계의 상, 하차를 위하여 윈치 시스템을 설계하고 적용하였다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.79-85
• /
• 2011

본 논문은 뇌졸중에 의한 상지 편마비 환자의 재활훈련을 위한 동력보조형 상지재활훈련기의 설계를 제안하였다. 설계된 상지재활훈련기는 3자유도를 가지고 있으며, 검지와 손목은 독립적으로, 그리고 나머지 손가락은 하나의 모듈로 굽힘과 폄 동작이 가능하다. 손목 기구는 복동식 공암실린더를, 손가락 기구에는 두 개의 전동식 선형구동기를 적용하여 동작을 보조하도록 하였다. 설계를 기반으로 프로토타입 상지재활훈련기를 제작하였으며, 0.8mm이내의 오차로 정상상태에 수렴하도록 위치제어기를 구현하였다. 실험의 결과로부터 동력보조용 상지훈련기가 실현가능함을 보였다.