• 제목/요약/키워드: 제어 동특성

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위치결정 스테이지에 대한 동적 모델링과 입력성형 제어 (Dynamic Modeling and Input Shaping Control of a Positioning Stage)

  • 박상원;홍성욱;최훈석;장준원
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.83-89
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    • 2008
  • This paper presents the dynamic analysis and input shaping control of a positioning stage. Vibration characteristics of the positioning stage are affected not only by the structural dynamics but also by the servo actuators that consist of the mechanism; driving motor and controller. This paper proposes an integrated dynamic model to accommodate both the structural dynamics and the servo actuators. Theoretical modal analysis with a commercial finite element code is carried out to investigate the dynamic characteristics of the experimental positioning stage. Experiments are performed to validate the theoretical modal analysis and estimate the equivalent stiffness due to the servo actuators. This paper deals with an input shaping scheme to suppress vibration of the positioning stage. Input shapers are systematically implemented for the positioning stage in consideration of its dynamics. The effects of servo control gain are also investigated. The experiments show that input shaping effectively removes residual vibrations and then improves the performance of positioning stage.

가압경수형 원자로 부하추종 운전시 제논진동 최적화 (Optimization for Xenon Oscillation in Load Following Operation of PWR)

  • 김건중;오성헌;박인용
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권11호
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    • pp.861-869
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    • 1989
  • 본 논문에서는 폰트라이긴의 최대원리를 이용한 가압경수형 원자로(PWR)의 부하추종 운전시 제논진동 최적화 문제가 제시되었다. 최적화 모델은 2차 목적함수를 갖고 있는 최적 추적제어문제로 정식화 하였으며, 1군 확산방정식과 제논-아이오다인 동특성 방정식을 등호 제약조건으로 고려하였다. 최적화 모델에 최대원리를 적용하므로서, 문제는 제약조건이 없는 단일시간 문제로 분리되었으며, 분리된 부 문제는 공액 경사법을 이용하여 최적화 하였다. 계산결과는 제논진동이 최소화되어 원자로가 규정된 출력분포를 유지하면서 전력계총에서 요구하는 출력을 잘 추종 하였다.

가압경수형 원자력발전소의 과도현상 모의코드 개발 (Development of Transient Simulation Code for Pressurized Water Reactors)

  • Auh, Geun-Sun;Ko, Chang-Seog;Lee, Sung-Jae;Hwang, Dae-Hyun;Kim, Dong-Su;Chae, Sung-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제19권3호
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    • pp.198-204
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    • 1987
  • 발전소 과도현상과 비냉각재 상실사고를 모의할 수 있는 가압경수로발전소 모의코드 MCSIM을 개발하였다. 원자로 냉각재계통은 에너지 방정식과 운동량 방정식을 분리 취급하면서 Drift Flux 2상 유동모델, 적분 운동량 방정식 등을 사용하여 모델링하였다. 증기발생기의 모사는 Pot Boiler 모델을 사용하였고, 2차계통을 위해서는 분리 취급된 정상상태 에너지 방정식과 운동량방정식을 핵출력 계산을 위해서는 점 동특성 방정식을 사용하였다. 현재의 코드성능을 시험하기 위해 완전 냉각재 유동상실사고와 제어봉 집합체 인출 사고를 계산하여 그 결과를 원자력 5/6호기 최종 안전 보고서의 결과와 비교하였다.

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원격작업을 위한 5자유도 다관절 매니퓰레이터의 동특성 분석 및 위치제어에 관한 연구 (A Study on Dynamics Analysis and Position Control of 5 D.O.F. Multi-joint Manipulater for Uncontact Remote Working)

  • 김희진;장기원;김성일;한성현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.87-99
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    • 2022
  • We propoes a study on the dynamic characteristics analysis and position control of 5-degree multi-joint manipulators for untact remote working at construction sites and manufacturing plants. The main frame of freedom multi-joint manipulator consists of five elements, boom cylinder, boom cylinder, arm cylinder, bucket cylinder, and rotation joint and link. In addition, the main purpose of the proposed system is to realize the work of the manufacturing process or construction site by remote control. Motion control of the entire system is a servo valve control method by hydraulic servo cylinders for one to four joints, and a servo motor control method is applied for five joints. The reliability of the proposed method was verified through performance experiments by computer simulation.

동 테르밋 용접 특성 향상을 위한 폐 산화동 분말 입도 제어 연구 (Controlling Particle Size of Recycled Copper Oxide Powder for Copper Thermite Welding Characteristics)

  • 이한성;김민수;안병민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.332-338
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    • 2023
  • Thermite welding is an exceptional process that does not require additional energy supplies, resulting in welded joints that exhibit mechanical properties and conductivity equivalent to those of the parent materials. The global adoption of thermite welding is growing across various industries. However, in Korea, limited research is being conducted on the core technology of thermite welding. Currently, domestic production of thermite powder in Korea involves recycling copper oxide (CuO). Unfortunately, controlling the particle size of waste CuO poses challenges, leading to the unwanted formation of pores and cracks during thermite welding. In this study, we investigate the influence of powder particle size on thermite welding in the production of Cu-thermite powder using waste CuO. We conduct the ball milling process for 0.5-24 h using recycled CuO. The evolution of the powder shape and size is analyzed using particle size analysis and scanning electron microscopy (SEM). Furthermore, we examine the thermal reaction characteristics through differential scanning calorimetry. Additionally, the microstructures of the welded samples are observed using optical microscopy and SEM to evaluate the impact of powder particle size on weldability. Lastly, hardness measurements are performed to assess the strengths of the welded materials.

LRB, FPS 지진격리시스템의 지진응답특성 비교연구 (Seismic Response Comparative Evaluation Study on Floor Isolation using LRB and FPS in Main Control Room of Nuclear Power Plant)

  • 이경진;함경원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.15-23
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    • 2009
  • 본 연구에서는 원전 주제어실의 층 지진격리시스템에 대한 지진동 저감성능과 적용성을 평가하기 위해서 실험연구를 수행하였다. 층 지진격리시스템에 적용하기 위해서 납-고무 베어링(LRB)과 마찰진자장치(FPS)를 설계하고 제작하였다. 제어 캐비닛과 액세스 플로어로 구성된 원전 주제어실 부분 실험모형을 제작하여 납-고무 베어링과 마찰진자장치를 각각 설치하여 진동대 실험을 수행하여 지진응답특성을 비교, 평가하였다. 실험을 위해서 원전 주제어실의 운전기준지진(OBE)과 안전정지지진(SSE)의 수평방향 층응답 스펙트럼을 이용하여 인공지진 시간이력을 만들어서 진동대 실험에 사용하였다. 입력지진에 대한 실험모형의 지진응답은 마찰진자장치를 적용한 경우 상대적으로 우수한 지진동 저감특성을 나타냈다.

고고도 무인기용 수소 엔진의 시동성 및 공회전 연소 특성 (Start and Idle Combustion Characteristics of Hydrogen Engine for the HALE UAV)

  • 김용래;최영;이장희
    • 한국가스학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.22-27
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    • 2015
  • 최근 고고도 장기체공 무인기의 개발이 활발하게 진행되고 있는 가운데, 중량당 에너지 밀도가 높아서 왕복동 엔진의 연료로서 적합한 수소 연료를 적용하는 것이 경제성과 기술성 측면에서 유리한 것으로 검토되었다. 본 연구에서는 2.4리터급 왕복동 가솔린엔진을 수소엔진으로 개조하기 위하여 수소연료를 공급하기 위한 실험장치를 구축하고 수소연료 공급이 가능한 인젝터를 장착하였으며 범용 엔진제어기를 이용하여 엔진을 구동시킴으로써 시동 및 공회전 시의 연소 특성을 파악하였다. 안전하게 엔진 시동성을 확보하였고 공회전 상태를 유지할 수 있는 조건을 탐색하였다. 또한 공회전 상태에서 공연비와 점화 타이밍을 변경해보면서 연소 안정성을 비롯한 기본적인 연소 특성을 살펴봄으로써 향후 수소엔진을 활용한 무인기의 동력원을 개발하기 위한 기초를 마련하였다.

제자리 비행 조건에서 쿼드로터의 감쇠 테이프를 이용한 수동적 진동 제어 설계 방법 연구 (Design approach of passive vibration control using damping tape for quadrotor drone in hover)

  • 김세준;김형모;천성우;김성준;조해성;강래형
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.37-45
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    • 2024
  • 본 논문에서는 쿼드로터형 드론의 제자리 비행 상태에서 제어부에 전달되는 수직 방향 진동을 저감하기 위한 수동적 진동 제어 방법에 따른 설계 방법을 제시하였다. 쿼드로터형 드론의 진동 해석을 위해 유한요소 기반 이산화 모델 및 번지 케이블을 이용한 지상진동시험 모사 모델을 구축하였다. 제자리 비행 상태에서의 하중을 부여하여 동특성 평가 및 공진 회피 설계를 위한 모드 해석을 수행하여 결과를 분석하였으며, 강제진동응답해석을 수행하여 제자리 비행 상태의 운용주파수 범위 내에서의 정상상 태응답을 도출하였다. 또한 감쇠 재료의 유무에 따른 진동 저감 효과를 비교하기 위해 동일한 조건내에서 제어부에 전달되는 진동을 유발할 수 있는 위치에 점성 감쇠 테이프를 적용하여 이에 따른 정상상태응답을 도출하고 감쇠 재료를 적용하였을 경우의 진동 저감 효과 및 부착 위치에 따른 진동 저감 효과를 평가하였다.

2링크 매니퓰레이터 제어를 위한 듀얼 확장 칼만 필터 기반의 미지 변수 추정 기법 (Unknown-Parameter Identification for Accurate Control of 2-Link Manipulator using Dual Extended Kalman Filter)

  • 승지훈;박정길;유성구
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.53-60
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    • 2018
  • 본 논문은 듀얼 확장 칼만 필터를 기반으로 2링크 매니퓰레이터의 정밀한 제어를 위한 미지 변수 추정법을 제안한다. 2링크 매니퓰레이터 시스템은 기구학 및 동역학 방정식에 비선형성을 가지며 내부 파라미터의 변화에 민감한 특성을 보인다. 이러한 시스템의 경우 내부 미지 파라미터의 추정이 매우 중요하다. 특히 거친 환경에서 작업을 수행함에 있어서 중량과 관성행렬의 변화는 시스템을 불안정하게 만드는 요소이다. 따라서 본 논문에서 제안한 방법을 기반으로 시스템의 상태 및 미지 변수를 동시에 추정하여 앞서 소개한 문제점들을 해결하고자 한다. 제안한 방법은 Mathwork에서 제공하는 Matlab 기반으로 시뮬레이션을 수행했고, 그 결과는 RLS 알고리즘과 비교하여 성능을 분석하였다. 제안된 방법은 상태 및 미지 변수 추정에 RLS 방법보다 뛰어난 추정 성능을 보임을 확인 하였다.

이중 변환 UPS 병렬 운전의 제어 동특성 향상을 위한 동기 좌표계 전압 제어기 구조 (Voltage Control Scheme in Synchronous Reference Frame for Improving Dynamic Characteristics in Parallel Operation of Double-Conversion UPSs)

  • 모재성;윤영두;류효준;이민성;최승철;김성민;김석민;강호현;김희중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.283-290
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    • 2022
  • This study proposes a voltage control scheme in a synchronous reference frame to improve the dynamic characteristics of double-conversion UPSs. UPSs need to control positive and negative sequence voltage, so that positive and negative sequence extractors are generally used to obtain each sequence of the voltage and current. Voltage and current controllers for each sequence are implemented. However, the extractor causes considerable delay, and the delay restricts the control performance, especially for the current controller. To improve the dynamics of the current controller, the proposed scheme adopts a unified current controller without separating positive and negative sequences. By using discrete-time current controller, the control bandwidth can be extended significantly so that negative sequence current can be controlled. To enhance the performance, an additional feed-forward technique for output voltage regulation is proposed. The validity of the proposed controller is verified by experiments.