• 제목/요약/키워드: 1DOF

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충격햄머 실험에 의한 1자유도 주파수응답함수의 오차와 해결방법 (The Errors and Reducing Method in 1-dof Frequency Response Function from Impact Hammer Testing)

  • 안세진;정의봉
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.702-708
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    • 2002
  • The spectrum of impulse response signal from an impulse hammer testing is widely used to obtain frequency response function(FRF). However the FRFs obtained from impact hammer testing have not only leakage errors but also finite record length errors when the record length for the signal processing is not sufficiently long. The errors cannot be removed with the conventional signal analyzer which treats the signals as if they are always steady and periodic. Since the response signals generated by the impact hammer are transient and have damping, they are undoubtedly non-periodic. It is inevitable that the signals be acquired for limited recording time, which causes the errors. This paper makes clear the relation between the errors of FRF and the length of recording time. A new method is suggested to reduce the errors of FRF in this paper. Several numerical examples for 1-dof model are carried out to show the property of the errors and the validity of the proposed method.

W-band Synthetic Aperture Radar 영상 복원을 위한 엔트로피 기반의 6 Degrees of Freedom 추출 (Entropy-Based 6 Degrees of Freedom Extraction for the W-band Synthetic Aperture Radar Image Reconstruction)

  • 이혁빈;김덕진;김준우;송주영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1245-1254
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    • 2023
  • 77 GHz frequency modulation continuous wave radar를 이용한 W-band synthetic aperture radar (SAR) system에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고해상도의 W-band SAR 영상을 복원하기 위해서는 스테레오 카메라 또는 라이다(LiDAR)에서 획득한 point cloud를 6 degrees of freedom (DOF)의 방향에서 변환하여 SAR 영상 신호처리에 적용하는 것이 필요하다. 하지만 서로 다른 센서로부터 획득한 영상의 기하구조가 달라 정합하는데 어려움을 가진다. 본 연구에서 SAR 영상의 엔트로피(entropy)에 따른 경사 하강법을 이용하여 point cloud의 6 DOF를 구하고 최적의 depth map을 추출하는 기법을 제시한다. 구축한 W-band SAR system으로 주요 도로 환경 객체인 나무를 복원하는 실험을 수행하였다. 엔트로피에 따른 경사 하강법을 이용하여 복원한 SAR 영상이 기존의 레이더 좌표에서 복원한 SAR 영상보다 mean square error는 53.2828 감소했고, structural similarity index는 0.5529 증가한 것을 보였다.

적응형 신경망-퍼지 추론법에 의한 가스터빈 발전 시스템의 모델링 및 2자유도 PID 제어기 튜닝 (Modeling and Tuning of 2-DOF PID Controller of Gas turbine Generation Unit by ANFIS)

  • 김동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.30-37
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    • 2000
  • 본 논문에서는 적웅형 신경망-퍼지 추론(ANFlS) 방법을 이용해 가스터빈의 각 변수 변화에 대해 가장 최적으로 제어 될 수 있는 전달함수를 구하고 또 2자유도 Pill제어기를 튜닝하는 문제를 연구하였다. 적응형 신경망-퍼지 추론(ANFlS)법은 기존의 퍼지나 신경망에 비해 플랜트 특성에 따라 소속함수의 모양을 적절하게 가변하면서 학습 할 수 있어 변수가 급격히 변하는 플랜트 제어에서 매우 효과적인 방법이다. 한편 가스터빈의 기동시간은 매우 짧고 제어변수도 많아 최적 기동을 위해서는 기동순간마다 제어변수 값을 가변시켜야 하나 실질적으로 이에 적합한 제어기를 설계하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 실용적인 지능형 제어기를 연구하기 위해 적웅형 신경망 퍼지 추론법을 군산 가스터빈 의 실제 운전 데이터에 적용하여 특성을 확인한 후 2자유도 Pill 제어기를 적용하여 튜닝하였다. 그 결과 적웅형 신경망올 이용한 결과가 기폰의 Pill 제어기에 비해 우수함을 나타내었다 본 연구는 실제 운전되는 가스터빈의 데이터를 이용해 특성을 고찰한 것이므로 다른 유사한 프로세스에도 유용하게 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

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능동제어모세관을 이용한 초정밀 유정압테이블의 5 자유도 운동 오차 보정 (Compensation of Five DOF Motion Errors in a Ultra Precision Hydrostatic Table Using the Active Controlled Capillaries)

  • 박천홍;오윤진;이후상;이득우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.769-772
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    • 2005
  • Five DOF motion errors of a hydrostatic bearing table driven by the coreless type linear motor were compensated utilizing the active controlled capillaries in this study. Horizontal linear motion and yaw error were simultaneously compensated using two active controlled capillaries and vertical linear motion, pitch and yaw error were also simultaneously compensated using three active controlled capillaries. By the compensation, horizontal linear motion accuracy and yaw were improved from 0.16 ${\mu}m$ and 1.96 arcsec to 0.02 ${\mu}m$ and 0.03 arcsec. Vertical linear motion accuracy, pitch and roll were also largely improved from 0.18 ${\mu}m$, 2.26 arcsec and 0.14 arcsec upto 0.03 ${\mu}m$, 0.07 arcsec and 0.02 arcsec. The compensated motion errors were within the range of measuring repeatability which was ${\pm}0.02\;{\mu}m$ in the linear motion and ${\pm}0.05$ arcsec in the angular motion. From these results, it is found that the motion error compensation method utilizing the active controlled capillaries are very effective to improve the five motion accuracies of the hydrostatic bearing tables.

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여자유도를 이용한 상지 착용형 로봇의 메커니즘 설계 (Redundant Design of Wearable Robot Mechanism for Upper Arm)

  • 이영수;홍성준;장혜연;장재호;한창수;한정수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.134-141
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    • 2009
  • Recently, many researchers have tried to develop wearable robots for various fields such as medical and military purposes. We have been studying robotic exoskeletons to assist the motion of persons who have problems with their muscle function in daily activities and rehabilitation. The upper-limb motions (shoulder, elbow and wrist motion) are especially important for such persons to perform daily activities. Generally for shoulder motion 300F is needed to describe its motion(extension/flexion, abduction/adduction, internal/external rotation) but we have used a redundant actuator thus making a 4 DOF system. In this paper, we proposed the mechanism design of the exoskeleton which consists of 4-DOF for shoulder and 1-DOF for elbow robotic exoskeleton to assist upper-limb motion. Then we compared the new mechanism design and prototype mechanism design. Here we also analyze the proposed system kinematically to find out and to avoid the singular point. This research will ensure that the proposed wearable robot system make human's motion more powerfully and more easily.

협소 공간 작업을 위한 6축 다관절 로봇의 기구학 및 구조해석 (Kinematic and Structural Analysis of a 6-DOF Manipulator for Narrow-space Work)

  • 정성엽;최두순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.666-672
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    • 2017
  • 본 연구팀은 프레스 성형 공정에서 버텀 섀시 (bottom chassis)에 팸너트 (pem nut)를 고정하는 것과 같은 협소 공간 작업을 위한 6축 다관절 로봇을 개발하고 있다. 본 논문에서는 6축 다관절 로봇의 위치 제어를 위한 기구학 해석과 가반하중에 따른 위치 정밀도 파악을 위한 구조해석을 수행하였다. 먼저, 로봇의 Denavit-Hatenberg 파라미터를 정의하고, 정기구학과 역기구학 모델을 제시하였다. 기구학 모델은 Coppelia Robotics 사의 virtual robot experimentation platform (V-REP)을 이용하여 시각적인 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 위치 정밀도 분석은 완전 펼침 상태와 완전 접힘 상태에서 자중에 의한 처짐량과 가반하중에 의한 처짐량에 대한 구조해석을 통해 수행하였다. 해석 결과, 최대 변형량은 완전 펼침 상태에서 자체 하중만 있는 경우 0.339 mm로 나타났으며, 5kgf의 하중이 장착된 경우에는 0.667 mm로 나타났고, 설계 조건 1 mm 내에 있음을 확인하였다. 또한, 최대 발생 응력은 축 2와 3을 연결하는 링크에서 22.05 MPa로 나타났고, 부품 재질을 고려할 때 이 값은 구조적으로 안전함을 확인하였다.

유압 모션 제어기의 최적 제어인자 튜닝에 관한 연구 (A study on the optimal tuning of the hydraulic motion driver parameter by using RCGA)

  • 신석신;노종호;박종호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권1호
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    • pp.39-47
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    • 2014
  • 본 연구에서는, 자동으로 조작되는 밸브의 제어기로 사용되는 유압모션 제어기의 한계점인 설정치 추종성능과 외란 억제성능을 개선하기 위한 방법으로 기존의 PID 제어기에 피드-포워드 제어기를 추가한 2자유도(DOF) PID 제어기를 이용하였다. 이 제어기의 제어인자(Parameter)를 최적화시키는 도구로 실수코딩 유전알고리즘(Real Coded Genetic Algorithm, RCGA)을 이용하고 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

Robust Position Control of One DOF Mechanical Systems Using Dual PIOs Without Velocity Measurement

  • Han, Minsoo;Lee, Cho Won;Yook, Joo-Hyoung;Son, Young Ik
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.356-362
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    • 2017
  • This paper presents a robust position controller for a one degree-of-freedom (DOF) mechanical system using only position measurement. In order to alleviate the performance degradation owing to various uncertainties, a two-stage design method is studied by employing a proportional integral observer (PIO). In the first stage, a baseline backstepping controller is designed for a nominal system without accounting for uncertainties. The PIO is developed for estimating both the velocity information for the backstepping controller and an equivalent input disturbance for a feedforward compensation using the estimated uncertainty. It is shown that the estimation errors with the proposed PIO can be made arbitrarily small in a finite time. If the system suffers from undesirable actuator nonlinearities, however, it might be necessary to estimate the velocity and the disturbance with different rates of convergence. The proposed method combines the predesigned backstepping controller and dual PIOs to reduce mechanical vibrations as well as steady-state errors. The performance of the proposed method is tested through comparative computer simulations and experiments using a laboratory prototype.