• ICROS
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• v.22 no.2
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• pp.29-33
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• 2016

본 기술 특집호에서는 최근메 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들메 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기 게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안전성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가장 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel (깔데기) 안에 있으면 항상 사전메 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적 (recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적므로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2012.10a
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• pp.83-84
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• 2012

SF 집합체 해체장치 개념설계요건 설정을 위해서 PWR $16{\times}16$ SF집합체 제원을 분석하였다. 또한 집합체 해체장치 주요요건을 도출하여 핵심메커니즘을 도출하였다. 주요요건은 다음과 같다. 집합체의 최대 clamping 힘은 각 grid의 경우: 240 kg, 하부노즐의 경우: 900 kg이다. 3 축 방향에서 절단을 위한 정확한 위치공자는 ${\pm}0.25mm$이다. 또한 처분을 위해 cuttings, fines 및 다양한 hardware를 수거하는 기능을 제공해야 한다. SF 집합체 해체를 위하여 드릴링 방식을 채택하였다. PWR SF의 종류에 따라 드릴링 위치가 다르기 때문에 위치제어와 해제장치 하단과 중간에 있는 X, Y, Z 제어를 할 수 있는 구조로 고안 하였다. SF 집합체 해체장치는 국내에서 가동되는 모든 PWR SF 집합체를 해체할 수 있는 구조로서 범용성을 가지고 있다. 원격 유지보수성을 향상하기 위하여 Solid Works 프로그램 툴(tool)을 이용하여 8개의 주요 모듈을 구성하였고, SF 집합체 해제장치 개념을 3D로 설계하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.18 no.7
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• pp.34-39
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• 2001

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2010.11a
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• pp.225-226
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• 2010

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.501-503
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• 2006

최근 산업 분야에서 리니어모터는 고속, 고정밀도의 요구사항에 따라 회전 모터와 볼 스크류, 벨트를 이용한 직선구동방식보다 빠르고 정확하며, 효율이 높기 때문에 활발히 이루어지고 있다. 리니어모터 중에서 선형 브러시리스 직류 전동기(LBLDCM)는 다른 리니어모터에 비해 소형, 경량이 가능하고, 저속 및 고속의 운전이 용이하며, 기계 가공 정도보다는 엔코더 등과 같은 위치 결정 응용 분야에 적합하며 본 연구에서 사용된 LBLDCM은 코일 가동형으로 영구 자석에 의해 발생된 자계와 가동자 코일에 흐르는 전류 사이에 작용하는 힘을 이용하게 된다. 이와 같은 LBLDCM을 응용분야에 적용하기 위해서는 구동 중에 속도가 변하는 지점에서 발생하는 진동을 줄여야 하며 목표지점까지의 정확한 위치 제어가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 속도 프로파일에 따른 진동에 대해 비교 분석한 후, 이동거리에 따른 적합한 속도 프로파일에 대해 알아보았고, 그 결과를 토대로, 목표지점까지의 위치 오차를 저감하면서 정밀한 위치 제어에 적합한 프로파일을 제시하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.4
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• pp.449-455
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• 2011

In this paper, a time-delay problem of a tele-operated control system is investigated and compensated by neural network. The smith predictor requires an exact system model to deal with a time-delay in the system. To compensate for modeling errors in the configuration of the Smith predictor, a neural network approach is presented. Based on forming the Smith predictor structure, the radial basis function(RBF) neural network estimator is used. Simulation and experimental studies are conducted to show the functionality of the proposed method.

• Journal of Power System Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.40-47
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• 2003

In this study, position and force simultaneous trajectory tracking control apparatus with pneumatic cylinder driving system is proposed. The pneumatic cylinder driving system that consists of two pneumatic cylinders constrained in series and two proportional flow control valves offers a considerable advantage as to non-interaction of the actuators because of the low stiffness of the pneumatic actuators. The controller applied to the driving system is composed of a non-interaction controller to compensate for interaction of two cylinders and a disturbance observer to reduce the effect of model discrepancy of the driving system in the low frequency range that cannot be suppressed by the non-interaction controller. The experimental results with the proposed control apparatus show that the interacting effects of two cylinders are eliminated remarkably and the proposed control apparatus tracks the given position and force trajectory accurately.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.10
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• pp.981-984
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• 2003

A novel linear ultrasonic motor for precision position control was designed and fabricated. It was composed of two piezoelectric actuators with longitudinal ultrasonic fluctuations and shaking beam. When two AC electric fields (Usinwt, Ucoswt) were applied to piezoelectric actuators respectively, the middle part of shaking beam had an elliptical trajectory. According to experimental results, the generative force was proportional to pre-load force but the speed of slider was in inverse proportion. And the bar of shaking beam had a same trajectory with simulation result.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.10
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• pp.2554-2566
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• 1994

Robot position/force control has been a difficult task owing to the interaction between a robot and an environment with a rather high stiffness. In addition to the dynamic instability, the interaction causes the following problem : 1) chattering at steady-state, 2) dynamic coupling effect of robot, and 3) performance degradation due to a titled environment. To solve the problem, the Time Delay Control(TDC), which has been known to be quiet robust to plant uncertainties and disturbances, has been applied. In conjunction to TDC, the following three ideas were also used : 1) To reduce the amplitude of the chattering at the steady state, a novel scheme was adopted to enhance the resolution type solution of A/D conversion for the force sensor. 2) To reduce the dynamic coupling, a trajectory type position command was tried on a comparative basis to the step command, as well as a more accurate mass matrix was used instead of the constant mass matrix. 3) And finally to improve the performance in the tilted environment, force derivatives instead of position derivatives were used in the TDC law. Computer simulations and experiments resulted in obvious improvements on the quality of the hybrid control, thereby clearly demonstrating the effectiveness of TDC with the proposed ideas.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.28 no.5
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• pp.599-605
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• 2011

A 3-D rehabilitation robot system is developed. The robot system is for the rehabilitation of upper extremities, especially the shoulder and elbow joints, and has 3-D workspace for occupational therapy to recover physical functions in activities of daily living(ADL). The rehabilitation robot system has 1 DOF in horizontal rotational motion and 2 DOF in vertical rotational motion, where all actuators are set on the ground. Parallelogram linkage mechanisms lower the equivalent inertia of the control elements as well as control forces. Also the mechanisms have high mechanical rigidity for the end effector and the handle. In this paper, a hybrid position/force controller is used for controlling positions and forces simultaneously The controller is tuned according to the robot posture. The active motion modes for rehabilitation program consist of active-resisted motion mode and active-free motion mode. The results of the experiments show that the proposed motion modes provide the intended forces effectively.