'제어모멘트자이로' 내 모멘텀 휠의 속도가 커지게 되면 질량 불균형으로 인해 발생하는 의도하지 않은 힘과 토크가 증가하게 된다. 그리고 이러한 힘과 토크는 위성을 통해 촬영된 SAR 영상의 떨림을 유발하기 때문에 최소화하여야 한다. 본 논문에서는 '제어모멘트자이로' 내 모멘텀 휠의 질량불균형(정적질량불균형과 커플질량불균형)의 보상에 대해서 기술하였다. 우선 M&S를 통해 질량불균형의 발생에 따른 질량중심점에서 발생하는 힘과 토크의 발생을 예측하였다. 두 번째로는 힘과 토크의 측정 지점을 회전 중심에서 이격하였을 때, 질량불균형에 따른 힘과 토크의 발생을 예측하였다. 세 번째로는 질량불균형으로 인해 발생하는 힘과 토크를 측정하기 위한 장치 구성에 대해 기술하였으며, 네 번째로는 실제 구동하는 모멘텀 휠에 지정된 질량을 추가하였을 때, 힘과 토크의 변화량을 M&S와 비교하여 기술하였다. 그리고 마지막으로 이러한 분석을 바탕으로 24Nm급 '제어모멘트자이로'를 대기모드로 구동하였을 때의 보정 전과 후의 힘과 토크 변화를 기술하였다.
본 연구에서는 효과적인 풍력발전기 블레이드의 상태 모니터링을 위하여 대표적 손상형태 중 하나인 로터의 질량 불균형으로 인한 이상상태를 감지할 수 있는 기법을 제안하였다. 이를 위하여 수평축 3-블레이드 풍력발전기를 대상으로, 블레이드 1개의 질량을 증가시키면서 로터의 질량 불균형 조건을 구현한 후 전체 풍력발전기에 대한 동력학 시뮬레이션을 수행하였다. 질량 불균형이 발생하면 부가질량에 의한 원심력에 의하여 나셀의 로터 회전축에 대한 횡방향 진동이 발생하고, 부가 질량의 크기가 커질수록 나셀 횡방향 진동의 진폭이 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다.
자동차의 진동은 공기저항력, 엔진가진력, 타이어의 불균형 질량 그리고 타이어 유니포머티에 의한 가진력의 결과이다. 특히 조향계의 셰이크와 시미현상은 차체 진동, 타이어 불균형 진동 그리고 타이어 유니포머티와 관련이 깊다. 본 연구에서는 타이어의 불균형 질량과 타이어 유니포머티에 의한 시미현상을 연구하였다.
In order to minimize vibration problems of rotating machinery rotors have been assembled through balancing machines. Since perfect balancing is impossible, residual unbalances cause serious vibration while the rotor is in high speed region. To minimize unbalance effects of magnetic bearing systems (AMB) during rotation on-line balancing methodology was studied. Unbalances were considered as disturbances of the system. The disturbance observer was used to estimate unbalance force from measurable state and input variables. Balancing inputs computed according to LQR and outputs of the observer were applied to eliminate unbalances during high speed rotation of the AMB. the effectiveness of the on-line balancing was verified through numerical simulations.
The purpose of this study is to investigate the effect of rotating unbalance mass on vibration characteristics of the front axle. The power-train systemof the vehicle is composed of several rotating parts. These component parts should be properly balanced by the balancing machine, however,sometimes these have the unbalance mass which causes the critical vibration in the vehicle. Therefore, this study suggests the vibration improvement method based on reducing the unbalance mass through changing the assembly type between the companion flange and the constant velocity joints. In addition, the way to increase the inertia moment of the companion flange was proposed.
Modern high-performance automotive turbochargers (TCs) implement ceramic hybrid angular contact ball bearings in series with squeeze film dampers (SFDs) to enhance transient responses, thereby reducing the overall emission levels. The current study predicts the rotordynamic responses of the commercial automotive TCs (compressor wheel diameter = ~53 mm, turbine wheel diameter = ~43 mm, and shaft diameter at the bearing locations = ~7 mm) supported on ball bearings and SFDs for various design parameters of SFDs, including radial clearance, axial length, lubricant viscosity, and rotor imbalance conditions (i.e., amplitudes and phase angles) while increasing rotor speed up to 150 krpm. This study validates the predictive rotor finite element model against measurements of mass, polar and transverse moments of inertia, and free-free mode natural frequencies and mode shapes. A nonlinear rotordynamic model integrates nonlinear force coefficients of SFDs to calculate the transient responses of the TC rotor-bearing system. The predicted results show that SFD radial clearances, as well as phase angles of rotor imbalances, have the paramount effect on the dynamic responses of TC shaft motions.
There exist two critical in application of the magnetic bearing system. One is the control axis interference caused by gyroscopic effect and the other is the vibration caused by the unbalance on the rotor. To solve both problems at the same time, first, a centralized full-state feedback controller based on the LQR control theory was designed to compensate for the gyroscopic effect. Second, disturbance rejection control input based on the observer was designed to avoid the vibration causer by the unbalanced rotor. Balancing input computer accroding to LQR and output of the observer were derived in term of rotational speed. Effectiveness of the on-line balancing was verified through numerical simulation. The developed observer-based controller was also applied to the linear and nonlinear magnetic bearing systems.
선박 거주구는 승무원 및 여객들이 상주하는 곳으로서 대형 상선의 경우 주선체 상부에 건물형태의 높은 구조이므로, 선박의 불균형력과 프로펠러 기진력으로 인해 주 선체와 연성되어 진동이 발생한다. 대형상선의 거주구는 육상구조물과는 달리 주선체와 마찬가지로 강성은 일정하나 화물적재량의 변화에 따라 선박 거주구의 유효질량이 변화함으로 가변적인 진동특성을 갖는 구조물 중의 하나이다. 본 연구에서는 가변 동특성을 갖는 대형상선의 거주구 진동을 수동형 및 능동형 흡진장치를 통하여 제어할 경우 거주구의 고유진동수 변화에 따른 제어성능의 변화를 반영할 수 있으면서도 제어성능과 안정성이 뛰어난 강건제어 시스템의 설계 가능성을 수치 시뮬레이션을 통하여 확인하고자 하였다. 적용대상은 진동문제가 많이 발생하는 컨테이너 운반선과 초대형 원유운반선의 거주구 진동특성을 3차원 유한 요소법을 이용하여 검토하고, 실험적인 방법으로는 거주구 형태의 구조물의 질량변화에 대한 동조형 흡진기의 제어성능을 시험과 선형이차 진동제어 장치의 진동제어성능 실험결과를 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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