항해 중인 선박에 가장 영향을 미치는 것은 해양파이다. 해양파는 주로 바람에 의해서 생성이 되며 지역적으로 바람의 세기와 방향이 다르기 때문에 파의 높이와 파의 길이가 정해져 있지 않은 불규칙파가 발생한다. 선박에 미치는 해양파의 힘에 따라 횡동요의 크기 및 주기가 달라진다. 해양파의 힘의 크기가 선박의 복원력보다 크게 되면 선박은 전복이 된다. 이런 이유로 선박 운동을 인위적으로 억제하기 위하여 Fin Stabilizer를 사용하게 되었다. Fin Stabilizer는 짧은 시간에 동작하여 선박의 안전을 향상시킬 수 있으며, 운행 효율을 높일 수 있기 때문에 최근 들어 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 논문에서는 해양파의 힘이 선박에 영향을 미칠 때의 횡요각 변화를 관찰하고 설계한 제어기의 성능정도를 위한 Simulation을 수행하였다. Simulation 결과를 토대로 Fin Stabilizer를 제어하기 위한 Digital 제어기를 구성하였다.
2008년 현재 우리나라는 10%의 인구가 60세 이상인 이른바 고령사회에 접어들었다. 노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 동력형 보행보조로봇 역시 경사로에 있어서 편리성과 안전성을 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 보행보조로봇이 경사로에 진입 하였을 경우 기울어진 경사로의 정도를 인식하여 모터를 제어 한다. TILT 센서를 이용하여 기울이짐 정도를 측정 하였고, 또한 로봇의 전류 실시간으로 체크하여 로봇의 안전성을 향상 하였다. 제어 시스템 구성은 사용자의 보행의지를 파악하기위해 FSR 센서를 부착하여 조향장치로 사용하였으며, 경사로를 인식하기 위해 Liquid 타입의 TILT 센서를 사용하였으며, 모션 제어를 위해 DSP를 사용하였다. 본 제어 시스템을 보조보행로봇에 적용하였을 때, 보행보조로봇이 오르막 경사로에 진입시 기존보다 힘을 적게 사용하여 경사로를 진행하였으며, 경사로에서 브레이크 작동속도가 향상 되었다. 또한 내리막 경사로에서는 모터의 힘을 적게 사용하고 중력의 힘을 사용하여 이를 통해 전류의 소비량을 개선 하였다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.37
no.7
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pp.899-903
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2013
A self-bearing is an electric machine that achieves both rotational actuation and magnetic levitation using a single magnetic structure. To be able to stably levitate the rotor in a self-bearing, one needs to have an inverse of the force-current model. However, the force-current model in a self-bearing motor is typically not square. Furthermore, the elements of the matrix vary with respect to the rotational angle, resulting in singularities of the pseudo-inverse at various angles. In this paper, we propose a new force-current model that eliminates the singularities by adding a constraint in coil currents. This constraint eliminates the flux density in the stator core so that the saturation problem in the previous study is avoided. By implementing this force-current model, we are able to implement a levitation controller for a toroidally-wound self-bearing BLDC motor. The model inversion and levitation are validated experimentally.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.48
no.11
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pp.861-871
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2020
Raising the speed of the momentum wheel in the CMG increases the unintended force and torque caused by mass imbalance. This unintended force and torque should be minimized to get the better quality of satellite SAR image because they lead to the vibration of the output image. This paper shows the works on compensating the static imbalance and couple mass imbalance in the CMG wheel. First, the force and torque at the center of mass generated by the mass imbalance were predicted through M&S analysis. Second, the force and torque were estimated similarly through the M&S analysis when the measurement point was moved from the rotation center. Third, the measurement configuration for the force and torque by the mass imbalance was described. Fourth, the change of the force and torque by adding the specified mass to the momentum wheel was observed after comparing the measurements with the results of the M&S. And finally, the effect of the compensation was analyzed by comparing the force and torque before and after the correction while 24Nm class CMG was running in the standby mode.
본 연구의 목적은 운동제어/학습 또는 운동역학을 연구하는데 중요한 역할을 하는 근전도의 사용과 근전도와 등척성 수축력과의 관계에 나타나는 문제점과 제안점을 조사하는 것이다. 선행연구를 분석한 결과, 등척성 힘의 증가에 따른 근전도의 증가 관계가 선형적 모양으로 나타나지는 않았다. 또한, 선행연구에서 근전도와 등척성 힘 관계를 연구하는데 몇 가지 문제점들이 발견되었다. 이러한 문제점은 선행 연구실험들의 절차상에 차이가 나타났고, 근육의 생리학적인 또는 해부학적인 성질에서 문제점이 논의되었다. 결론적으로, 이러한 문제점들이 해결되지 않는 한 근전도와 등척성 수축력과의 관계는 불분명하게 남아있을 것이다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.3
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pp.1296-1301
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2012
This paper deals with development of the driving-will control system in power-assisted electric wheelchair. Nowadays, population of elderly people has been increased rapidly, and also an electric wheelchair has been considered as the device for the elderly. Especially, power-assisted electric wheelchair can overcome problems that a conventional electric wheelchair holds, such as lack of movement of wheelchair user. In this paper, we propose the sensors system to measure the driving-will force and perform the control action for a power-assisted electric wheelchair. And motion performance of the proposed system is verified through the experiment.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.18
no.7
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pp.1525-1530
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2014
In this research, we describe teaching based sweeping control for grinder robot has been proposed as a system which is suitable to work utilizing pressure sensitive alternative to human. Teaching method is used for grinder robots operations because of their position accuracy, path accuracy, and machining reaction force. A grinder robot for two-dimensional iron plate was developed on the basis of an force sensor based teaching method. An automatic-path-generation method and experimental results using specific points was adopted to reduce the number of teaching points and time. And also, in order to determine the proper machining conditions, various machining conditions such as grinder-wheel rotation speed and robot moving speed, were evaluated.
Internal metering policy(IMP) is a control strategy to improve the quality of traffic flow within a network by avoiding queue spillback or intersection blockage. It is a more aggressive control strategy than the current control strategy employed in COSMOS. A preliminary study was made to incorporate the IMP logic within the COSMOS system to improve its' functionality at oversaturated conditions. From the study results, a set of guideline for real implementation was recommended : traffic conditions, detector configurations, and control procedures, etc. A simulation study was performed to evaluate the effectiveness of the proposed guidelines. It was shown that the occurrence of queue spillback was minimized. and overall network performance was also improved by applying IMP logic as compared to COSMOS control onl.
본 논문은 고정 및 이동물체와의 효율적인 충돌회피 알고리즘으로 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하였다. 일반적인 충돌회피 알고리즘은 이동로봇의 동적 특성을 고려하지 않고 최적의 경로생성에만 관심을 둠으로써 실제 이동로봇이 추종하기 어려운 경로를 생성하기 쉽다. 그러므로 이동로봇의 동적 특성을 고려한 충돌회피 알고리즘을 위해, 이동로봇과 장애물과의 상호작용관계를 가상의 힘으로 정의한 임피던스제어 알고리즘을 사용하였다. 하지만 이런 단순 임피던스제어 알고리즘만으로는 갑작스런 장애물의 출현 시 이동로봇의 속도가 증가하고 장애물이 사라지면 속도가 감소하는 비효율적인 속도제어라는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 충돌 가능성에 따른 새로운 속도제어 방식을 고려한 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하고 검증하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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