• Title/Summary/Keyword: 진동시간 제어

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Vibration Control of Flexible Structures via Discrete-Time Sliding Mode Control (이산시간 슬라이딩 모드 제어를 이용한 유연 구조물의 진동제어)

  • 김명석;최승복
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.246-251
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    • 1995
  • 유연구조물의 진동제어를 위해 압전필름 작동기를 사용하였고 이와 연계하 여 샘플링 과정을 고려한 DSMC를 구성하였다. 변수변화 및 외란의 경계치 를 알고 있다는 가정하에 시스템을 이산화시킨 후 제어기를 설계하였다. 일 반적으로 연속시간 시스템의 이산화 과정에서 정합조건의 가정이 보장되지 않기 때문에 제어기 설계시 이를 배제하였다. 이산시간 리아푸노프 이론을 근거로 DSMC의 존재성을 도출하였고, 이것에 기초하여 슬라이딩 모드가 발생되도록 불연속제어기를 설계하였다. 이때, 불연속게인을 상수로 하지 않고 RP의 위치에 따라 계속 새롭게 수정함으로써 슬라이딩 영역을 최소화 하였다. 그리고 기존의 DSMC 기법상에서 발생되는 슬라이딩 영역의 문제를 .betha. 등가제어기를 이용하는 이원화 방법으로 극복하였으며, 컴퓨터 시뮬 레이션을 통하여 제안된 기법의 설계 효율성 및 제어기의 강건성을 입증하였다. 향후, 제안된 기법에 대한 실험적 고찰 및 중요 제어인자에 대한 연구가 계속적으로 수행될 예정이다.

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Vibration Control of a Cantilever Beam by Using a Piezoelectric Servo-Damper (압전형 서어보 감쇠기를 이용한 외팔보계의 진동제어)

  • 이상호;지원호;이종원
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1991.04a
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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.

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고층건물의 진동제어

  • 윤정방;김상범
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.1
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    • pp.25-30
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    • 1994
  • 본 고에서는 강한 바람이나 지진에 의한 고층 구조물의 진동을 감소시키기 위하여, 능동제어장치가 효과적으로 사용될 수 있음을 보이었다. 그러나 능동제어장치를 실제 구조물에 널리 적용하기에는 아직 많은 문제점들이 남아있다. 첫째, 효과에 비해 고가의 진동제어장치가 필요하며 유지관리에도 많은 비용이 필요하다. 또한 진동제어장치가 원활히 작동하기 위해서는 계속된 에너지의 공급이 있어야 하는데, 지진과 같은 과도한 구조물의 진동시 이를 보장할 수는 없다. 그러므로 극한상황에서는 진동을 오히려 증폭시킬 수도 있다. 둘째, Control Force의 산정시 사용되는 목적함수의 가중행렬을 결정하는 정형화된 방법이 아직 존재하지 않으며 효율적인 산정을 위해서는 많은 시행착오가 필요하다. 그밖에도 복잡한 실제 구조물의 단순한 모형화에 따라서 여러 문제점들이 발생하기 쉬우며, 실제 제어시에는 시간지연효과나 측정되지 못한 거동에 의한 문제 등이 있다. 구조물의 진동 저감방안에 대한 지금까지의 연구결과로는, 일반적인 경우에 있어서는 Base Isolator와 같이 재료의 감쇠특성을 이용하는 방법이 추천되고 있으나, 현재 내진설계된 고층건물과 같은 대형 구조물의 진동제어 등의 몇몇 경우에 있어서 능동제어의 필요성이 인정되고 있다. 좀더 안정적이고 효율적인 제어기법의 개발에 의해 많은 실제 구조물에 적용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

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Strength Characteristics of Concrete Subjected ta Vertical Continuous Vibration during Initial Curing Period (초기양생 중에 수직방향 연속진동을 받은 콘크리트의 강도특성)

  • Kim Jong-Soo;Jang Hee-Suk;Kim Myung-Sik;Kim Hee-Sung
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.2 s.86
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    • pp.273-297
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    • 2005
  • In construction site, there are some occasions where concrete under initial curing is being affected by nitration from nearby vibration sources. To study these effects, in this paper, strength characteristics of concrete specimens subjected to continuous vibration up to 12 hours in vertical direction after concrete placement were observed. And through the vibration time control experiment where a number of time combinations consisted of times before and after applying vibration during initial curing period were used as experimental parameters, possibility of concrete strength improvement was investigated. From the experimental results, it could be seen that the concrete strengths were mostly decreased due to the increase of vibration velocity during initial curing period. But fluctuation ratio of concrete strength did not have any close correlations with the vibration times. And results of vibration time control experiment showed that if times before applying vibration sustains at least more than 3 hours, subsequent vibrations after that hours do not affect the concrete strength in any unfavorable ways.

Active Control of Structural Vibration Using an Instantaneous Control Algorithm Including Acceleration (가속도가 포함된 순간최적제어 알고리듬을 이용한 구조물 진동의 능동제어)

  • 문석준;정태영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.254-260
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    • 1995
  • 본 연구에서는 제어 알고리듬 적용면에서 가속도 계측이 보다 용이한 점을 고려하여 가속도가 포함된 가속도-속도-변위 되먹임 제어 알고리듬을 개발하고, 이를 유압식 능동 질량구동장치에 적용하여 능동제어시스템의 성능을 실증적으로 검토한다. 이 때 능동제어시스템의 구성요소들의 동특성을 시스템 모델링에 포함하여 제어력을 산정함으로써 시간 지연의 영향을 효과적으로 보상하는 방안을 제시한다.

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Characteristics of Vibration and Sound Pressure Transmission by Controlled Spall Blasting Method (이완식 제어발파의 진동.음압전달특성에 관한 연구)

  • Kim, Sik;Jeong, Young-Jun;Kim, Nam-Soo;Cho, Yong-So
    • Explosives and Blasting
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    • v.21 no.3
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    • pp.17-22
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    • 2003
  • 발파작업에서 발생하는 공해로 인한 재산상의 피해나 정신적인 피해를 최소화하기 위하여 대부분의 현장에서 제어발파를 시행하고 있다. 이완식 제어발파는 발파의 규모가 일반발파와 비교하여 작고, 대상 구조물이 근거리에 위치하므로 그 전달특성이 다를 수 있다. 근거리에서 계측된 발파진동의 특징은 고주파이고 진동의 지속시간이 짧다. 본 연구는 국내의 8개 지역에서 계측한 자료를 분석하여 이완식 제어발파의 진동전달 특성에 관하여 국내의 현장에서 시공 전에 진동을 추정할 수 있는 진동전파식을 제안하였다. 또한 제어발파시에 사용하는 폐타이어를 부착한 철재매트에 의한 폭풍압의 저감 효과와 전달특성을 분석하였다.

Performance Enhancement of Pneumatic Vibration Isolation Tables in Low Frequency by Active Control (공압능동제어를 이용한 저주파 영역에서의 공압제진대 제진성능 개선에 대한 연구)

  • Shin, Yun-Ho;Oh, Ki-Yong;Lee, Jeung-Hoon;Kim, Kwang-Joon
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.17 no.1 s.118
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    • pp.72-79
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    • 2007
  • As environmental vibration requirements on precision equipment become more stringent, use of pneumatic isolators has become more popular and their performance is subsequently required to be further improved. Dynamic performance of passive pneumatic isolators is related to various design parameters in a complicated manner and, hence, is very limited especially in low frequency range by volume of chambers. In this study, an active control technique, so called time delay control which is considered to be adequate for a low frequency or nonlinear system, is applied to a single chamber pneumatic isolator. The procedure of applying the tine delay control law to the pneumatic isolator is presented and its effectiveness in enhancement of transmissibility performance is shown based on simulation and experiment. Comparison between passive and active pneumatic isolators is also presented.

The Control of flexible Beam using A Simple Command Control Shaping (입력제어신호 변형을 이용한 유연한 빔의 제어)

  • 박윤명;김승철;박양수;박선국;최부귀
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.115-121
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    • 2000
  • Command shaping is an important method to reduce vibration in flexible beam. This paper presents a very simple command control shaping which eliminates multiple mode residual vibration in a flexible beam in finite time. The command is constructed by solving linear equations. The finite time duration in which the desired motion of joint angle is achieved along with elimination of the residual vibration can be arbitrarily specified. The necessary conditions for using command as a reference input for the joint angle in a closed-loop configuration are also discussed. The effectiveness of Proposed scheme is demonstrated through computer simulation.

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Vibration Control of a Beam with a Tip Mass using a Lightweight Piezo-composite Actuator (경량 압전 복합재료 작동기를 이용한 끝단 질량이 부착된 보의 진동 제어)

  • Martua, Landong;Park, Hoon-Cheol;Goo, Nam-Seo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.3
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    • pp.218-224
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    • 2007
  • Although piezoelectric materials such as PZT have been widely used as actuators in the field of active vibration suppression, the use of bare PZT as an actuator may cause some drawbacks such as critical breaks in the installation process, short circuits in the host material and low fatigue performance. The LIPCA-C2 (lightweight piezocomposite actuator) was developed to alleviate these problems. We implemented the LIPCA as an actuator to suppress the vibration of an aluminum cantilever beam with a tip mass. In our test, we used positive position feedback control algorithm. The filter frequency for this type of feedback should be tuned to the natural frequency of the target mode. The first three experimental natural frequencies of the aluminum cantilever beam agree well with the results of finite element analysis. The effectiveness of using the LIPCA as an actuator in active vibration suppression was investigated with respect to the time and frequency domains, and the experimental results show that LIPCAs with PPF control can significantly reduce the amplitude of forced vibrations and the settling time of free vibrations. For a case study, the forced vibration control of several beams with different thicknesses were performed.

A Suppression of Residual Vibration on the Flexible Structures by Input Shaping (입력설계기법에 의한 유연구조물의 잔류진동제어)

  • Park, Myoungho;Han, Myoungseok;Park, Sungjong
    • 대한공업교육학회지
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    • v.31 no.2
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    • pp.364-380
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    • 2006
  • This paper presents a procedure for designing command to maneuver flexible structure with very little residual vibration, even in the presence of modeling errors. For the open loop maneuver, the various shaped profiles using multiple step inputs delayed in time are considered for robustness and compared with the responses of rigid body and flexible body in virtue of simulations and experiments. Input shaping generates vibration-reducing shaped commands through convolution of an impulse sequence with the desired command. A flexible model with a cylindrical hub and four symmetric appendages is considered to examine the responses to real plant, and to illustrate the effectiveness of the proposed shapers. The appendages are long and flexible, leading to low frequency vibration under any control action. It is shown by a series of simulation that a properly designed feedback controller with input shaper performs well, as compared with open loop controller with input shaper. The control objective is to achieve a fast settling time of residual vibration to flexible structure and robustness (insensitivity)to plant uncertainty, to eliminate residual vibration.