• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.507-514
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• 2007

This paper reports on the research which investigates acoustic signals acquired in turning with rough and finish simultaneously. The material is aluminum thin pipe. Two acousto-ultrasonic sensors were set on the finish and the rough bite of the CNC machine. It was first evaluated that one source was affected by the other. It was found that two signals were little affected each other, and that the acoustic signal from the finish bite was more related to the surface defects. Signals from the finish bite only were then analyzed in order to observe several types of surface defects. Second the fundamental experiments were accomplished to study the effects of machine vibration and material state. The signal characteristics due to surface defects were studied from the collected acoustic signals. The analysis was based on real time data, root mean squared average and frequency spectrum by fast fourier transform. As a result, the acoustic signals were made effects by machine condition, material structure. The acoustic signal from the finish bite was closely correlated with surface quality. Two types surface micro defects were then evaluated by the signal characteristics.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권5호
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• pp.924-931
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• 2002

Vacuum interrupters in order to be used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors, etc. spread the arc uniformly over the surface of the contacts. The electrodes of vacuum interrupters are made of sinter-forged Cu-Cr materials for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain rate at that velocity, the dynamic behavior of the sinter-forged Cu-Cr is a key to investigate the impact characteristics of the electrodes. The dynamic response of the material at the high strain rate is obtained from the split Hopkinson pressure bar test using disc-type specimens. Experimental results from both quasi-static and dynamic compressive tests are Interpolated to construct the Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to simulation of the dynamic behavior of the electrodes. The impact characteristics of a vacuum interrupter are investigated with computer simulations by changing the value of five parameters such as the initial velocity of a movable electrode, the added mass of a movable electrode, the wipe spring constant, initial offset of a wipe spring and the virtual fixed spring constant.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권2호
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• pp.39-47
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• 1998

가변구조 제어기는 이론적으로 빠른 응답특성을 가지며 오버슈트가 없고 외란이나 파라미터 변동에 강인한 제어기로 알려져왔다. 그러나 가변구조 제어기는 모델링과정에서 무시된 플랜트의 고주파 동특성을 여기할 수 있고, 또 시스템을 구성하는 소자들에 손상을 줄 수 있는 채터링현상이 발생하기 때문에 산업현장에서 널리 적용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 채터링을 저감시키기 위한 개선된 가변구조 제어기를 제안하고 유도전동기의 위치제어에 적용한다. 기존의 가변구조 제어기는 한 개의 스위칭면을 중심으로 고주파 스위칭을 행하여 시스템의 구조를 절환한 반면에, 개선된 가변구조 제어기는 한 개의 면 대신 슬라이딩 영역을 이루기 위해 두 개의 스위칭면을 가지며 이 영역 내에서 저주파 스위칭으로써 시스템 구조를 절환하게 된다. 그러므로 제안된 알고리즘은 기존의 가변구조 제어기가 가지는 빠른 응답성이나 강인성을 유지하면서 고주파 채터링을 저감시키는 특징을 가지며 전동기정수 변동에도 양호하게 동작하고 있다. 제안하는 제어기의 타탕성을 확인하기 위해 실험을 행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.385-391
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• 2014

본 논문은 부정합조건 외란을 갖는 비선형 시스템을 제어하기 위하여 퍼지 외란 관측기 기반 다중 슬라이딩 평면 제어 기법을 제안한다. 부정합조건에서도 제어 대상이 평형점으로 수렴할 수 있도록 다중 슬라이딩 평면 기법을 사용하여 제어기를 설계한다. 더불어, 퍼지 외란 관측기를 도입함으로써 다중 슬라이딩 평면 제어의 문제점인 항의 복잡성 (Explosion of terms)을 해결하고, 기존 슬라이딩 모드 제어 상에서 불연속 신호를 사용해서 일어나는 채터링(Chattering)을 제거한다. 제안된 시스템의 안정성은 리아프노브 안정성 이론을 이용하여 증명한다. 제안한 방법의 성능 우수성을 보이기 위해 모의실험을 통하여 비선형 외란 관측기 기반 슬라이딩 모드 제어기의 성능과 비교 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.16-23
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• 2018

카오스는 비선형 과학 분야에서 매우 중요한 주제 중의 하나이며, Lorenz가 처음으로 소개한 이후 집중적으로 연구되어지고 있다. 카오스 시스템의 한 특성은 카오스 시스템에 의해 생성된 신호는 다른 어떤 시스템과 동기화되지 않는다는 것이다. 따라서 두 카오스 시스템은 서로 동기화되는 것이 불가능한 것처럼 보이지만, 만약 두 시스템이 적절한 방법으로 정보를 교환한다면 이 두 시스템은 동기화가 가능하다. 본 논문에서는 능동 제어와 슬라이딩 모드 제어, 그리고 리아프노프 안정도 이론을 기반으로 하는 변형된 Lorenz 카오스 시스템의 동기화 문제에 대해 다룬다. 동기화를 위해 고려한 기법은 선형상태 오차 변수에 의해 짝을 이룬 구동시스템과 응답시스템으로 구성된다. 이를 위해 우선 대상 카오스 시스템에 대해 간단히 살펴본다. 다음으로 능동제어, 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용한 카오스 시스템의 동기화와 채터링 문제를 해결하기 위한 제어 방법을 도출한다. 전체 폐루프 시스템의 점근적 안정도는 리아프노프 안정도 이론에 의해 증명한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위해 그래픽으로 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.458-463
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• 2015

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반 무선 센서 네트워크와 압력패드와 가드센서를 이용하여 병실 내 환자의 동작을 감지하는 시스템을 개발 하였다. 이 시스템은 주간에 환자의 일상적인 활동 뿐 만 아니라 특히 야간 취침 시에 발생하는 낙상 사고 감지를 위해 설계 되었다. 환자의 침대에 설치된 노드는 압력 패드 및 가드 센서에서 환자의 활동 및 낙상을 감지하여 게더로 송신하고 게더에 수신된 데이터는 TCP/IP 통신으로 업무 지원 센터의 모니터로 보내도록 하였다. 이때 압력 패드 및 가드 센서가 on, off 동작 시에 발생하는 스위치 채터링 현상을 방지하기 위해 타이머를 사용 하였다. 그리고 통신 모듈의 송신 파워를 조절하여 병실의 다양한 환경에서 적용이 가능 하도록 구성 하였으며 수집된 데이터를 바탕으로 간호사가 실시간으로 병상의 환자 상태를 확인하고 관리 할 수 있게 하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.2011-2020
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• 1992

본 연구에서는 실용성을 중시하는 산업계의 요구에 부응하여 해석이 용이하면 서도 강인성을 갖춘 제어 알고리즘을 제안하여 실시간 제어가 가능한 시스템을 구축해 실험적으로 검토하였다. 매니퓰레이터와 서보계의 다이내믹스를 나타내는 미분방정 식은 선형요소와 비선형요소의 합으로 생각할 수 있다. 여기서 매니퓰레이터의 비선 형요소를 외란으로 간주해 슬라이딩 모드를 적용하므로 매니퓰레이터의 자유도가 높아 도 비교적 간단히 슬라이딩 모드의 존재 조건식으로 부터 절환 파라미터가 구해져 슬 라이딩 모드를 발생시킬 수 있는 알고리즘을 도출할 수가 있음을 보였다. 비선형요 소를 외란으로 간주하였을때 로보트 매니퓰레이터가 슬라이딩 모드에 들어갈 수 있도 록 외란에 대응하는 절환 제어입력을 종래의 방식대로 부가하면 이 제어입력으로 인해 채터링(chattering)이 증가하게 됨이 확인되었으며, 이러한 채터링을 줄일 수 있도록 새로운 절환 제어입력의 알고리즘을 도출하여 검토하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.709-715
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• 2011

Chattering in cutting operations are usually a cumbersome part of the manufacturing process in mechanical. Particular, machining performance such as that of the boring process is limited by cutting condition at the movable components. Among various sources of chatter vibration, detrimental point in cutting condition is found a mechanical condition on overhang. It limits cutting speed, depth, surface roughness and tool wear failure as result because the all properties are varying with the metal removal process. In this case, we have to observe the resonance frequencies of a boring bar for continuous cutting. In the established research, boring bar vibration of cutting system has been measured with the aid of accelerometer. However, the inherent parameters of internal turning operations are severely limit for the real time monitoring on accelerometers. At this point, this paper is proposed other method for real time monitoring during continuous cutting with optical fiber at the inside of boring bar. This method has been used a plastic fiber in the special jig on boring bar by based on experimental modal analysis. In this study, improvement of monitoring system on continuous internal cutting was attempted using optical fiber sensor of inside type because usually chattering is investigated experimentally measuring the variation in chip thickness. It is demonstrated that the optical fiber sensor is possibility to measure of chattering with real time in boring process.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.421-426
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• 2015

Need to develop human body's posture supervised robots, gave the push to researchers to think over dexterous design of exoskeleton robots. It requires to develop quantitative techniques to assess human motor function and generate the command to assist in compliance with complex human motion. Upper limb rehabilitation robots, are one of those robots. These robots are used for the rehabilitation of patients having movement disorder due to spinal or brain injuries. One aspect that must be fulfilled by these robots, is to cope with uncertainties due to different patients, without significantly degrading the performance. In this paper, we propose chattering free sliding mode control technique for this purpose. This control technique is not only able to handle matched uncertainties due to different patients but also for unmatched as well. Using this technique, patients feel active assistance as they deviate from the desired trajectory. Proposed methodology is implemented on seven degrees of freedom (DOF) upper limb rehabilitation robot. In this robot, shoulder and elbow joints are powered by electric motors while rest of the joints are kept passive. Due to these active joints, robot is able to move in sagittal plane only while abduction and adduction motion in shoulder joint is kept passive. Exoskeleton performance is evaluated experimentally by a neurologically intact subjects while varying the mass properties. Results show effectiveness of proposed control methodology for the given scenario even having 20 % uncertain parameters in system modeling.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1229-1235
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• 2014

LPG차량의 공기 흡입 시스템에서 먼지 입자의 대부분은 공기 청정기를 통해 제거되지만, 아주 작은 입자는 제거되지 않고 흡기계통에 축적되게 된다. 이 축적된 카본은 공회전 속도 제어와 센서신호 그리고 배출가스에 영향을 주게 된다. 또한 엔진 채터링 현상이나 자동변속기의 변속시점 불량등을 야기시킨다. 이 연구는 세척액을 사용하여 흡기계통을 세척하는 것에 관한 것이다. 워밍업된 챠량에서 흡입호스를 제거하고 세척액을 사용하여 가속시에 세척액을 흡입장치에 분사시켜 흡기계통을 세척하는 것이다. 세척액을 사용하여 스로틀 바디, ISC, 서지탱크, 흡입매니폴드, 흡기밸브, 연소실까지 세척함으로서 다음과 같은 실험결과를 얻을 수 있다. 스로틀 밸브가 정확하게 작동되어 TPS의 센서 신호 전압이 개선되었으며, 차량이 정지하는 경우 ISC 시스템은 공회전 속도 제어를 원활하게 작동하였다. 또한 일산화탄소는 약 0.15 %, 탄화수소는 약 20~100PPM으로 각각 감소되어 배기가스가 현저하게 개선되었다.