• 한국정밀공학회지
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• 제16권6호
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• pp.58-65
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• 1999

The spinning machine has been developed for a bus and truck wheel disc which is manufactured by spinning process method. This machine has the mechanical structure with bed, 2-column, cross head, 2-vertical slide, 2-horizontal slide with forming roller, clamp slide and main spindle similar to large size vertical lathe. Main spindle attached the mandrel is rotated about 500rpm drived by 280kW power DC motor, and a rotating black material pressed on the mandrel with the clamp slide is spinformed by 2-forming rollers which are attached inner end of the 2-horizontal slides. The 2-vertical and 2-horizontal slides are actuated by the hydraulic cylinder which is controlled by the servo valve individially, and these servo valves are controlled by control signal of the CNC controller which is computed with position signal feedbacked from the encoder sensor. The developed machine can manufacture wheel disc of various section profile without mandrel change because section profile is easily modified using program editing in the CNC controller processor. The wheel disc manufactured by spinning process method has many advantages that the endurance is increased by 2 times and the weight is decreased by 30% compared with a conventional disc.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권4호통권97호
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• pp.205-212
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• 1999

A three dimensional binary parallel robot manipulator uses actuators which have only two stable states and its structure is variable geometry truss. As a result, it has a finite number of states and fault tolerant mechanism because of kinematic redundancy. This kind of robot manipulator has some advantages compared to a traditional one. Feedback control is not required, task repeatability can be very high, and finite state actuators are generally inexpensive. Because the number of states of a binary robot manipulator grows exponentially with the number of actuators it is very difficult to solve and inverse kinematic problem. The goal of this paper is to develop an efficient algorithm to solve an inverse kinematic problem of three dimensional binary parallel robot manipulator using a backbone curve when the number of actuators are too much. We first derive the coordinate transformations associated with a three degree of freedom in-parallel actuated robot manipulator. The backbone curve is generated optimally by considering the maximum roll and pitch angles of the robot manipulator configuration and length of link. Then, the robot manipulator is fitted along the backbone curve with some criterion.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권11호
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• pp.2630-2637
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• 2020

The structure design of divertor Multi-Functional Maintenance Platform (MFMP) actuated by hydraulic system for China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) was introduced in this paper. The model of MFMP was established according to maintenance requirements. In this paper, Newton-Euler method and the improved virtual work principle were used, the equivalent driving force of each actuator was obtained through the equivalent Jacobian inverse matrix derived from velocity relationship among the components. The accuracy of the model was verified by ADAMS simulation. The stability control of the heavy-duty components driven by hydraulic cylinders based on Newton-Euler method and improved virtual work principle was established.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.247-251
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• 2008

This paper presents a micro air pump actuated by PZT actuator (synthetic jet actuator) for air supply for micro fuel cells. The synthetic jet actuators are usually created by a traditional PZT-driven actuator, which consists of a small cylindrical cavity, in/outlet channel and PZT diaphragms. To design the micro air pump, a numerical analysis has been conducted for flow characteristics with respect to various geometries. A prototype of the micro air pump, with a size of $mm{\times}mm{\times}mm$, was fabricated by PDMS replication process and was conducted performance test. To control the PZT actuator, we used the SP4423 micro chips that can be amplified input voltage to reduce the controller size and the power consumption. With a voltage of 3V at 100Hz, the air pump's pumping pressure is 600pa and its power consumption is only 0.1mW.

• Advances in Computational Design
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• 제7권3호
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• pp.189-210
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• 2022

Deployable structures have the ability to shift from a compact state to an expanded functional configuration. By extension, reconfigurability is another function that relies on embedded computation and actuators. Linkage-based mechanisms constitute promising systems in the development of deployable and reconfigurable structures with high flexibility and controllability. The present paper investigates the deployment and reconfigurability of modular linkage structures with a pin and a sliding support, the latter connected to a linear motion actuator. An appropriate control sequence consists of stepwise reconfigurations that involve the selective releasing of one intermediate joint in each closed-loop linkage, effectively reducing it to a 1-DOF "effective crank-slider" mechanism. This approach enables low self-weight and reduced energy consumption. A kinematics and finite-element analysis of different linkage systems, in all intermediate reconfiguration steps of a sequence, have been conducted for different lengths and geometrical characteristics of the members, as well as different actuation methods, i.e., direct and cable-driven actuation. The study provides insight into the impact of various structural typological and geometrical factors on the systems' behavior.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.705-714
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• 2022

In this paper, the effect of magnetic field on the vibration behavior of a Magnetorheological elastomer (MRE) sandwich MEMS actuated by electrostatic actuation with conductive skins are examined within the multiple scales (MMS) perturbation method. Magnetorheological smart materials have been widely used in vibration control of various systems due to their mechanical properties change under the influence of different magnetic fields. To investigate the vibrational behavior of the movable electrode, the Euler-Bernoulli beam theory, as well as Hamilton's principle is used to derive the equations and the related boundary conditions governing the dynamic behavior of the system are applied. The results of this study show that by placing the Magnetorheological elastomer core in the movable electrode and applying different magnetic fields on it, its natural vibrational frequency can be affected so that by increasing the applied magnetic field, the system's natural frequency increases. Also, the effect of various factors such as the electric potential difference between two electrodes, changes in the thickness of the core and the skins, electrode length, the distance between two electrodes and also change in vibration modes of the system on natural frequencies have been investigated.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권1호
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• pp.1-13
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• 2001

인버터를 적용한 유압식 엘리베이터 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여 먼저, 퍼지제어기와 PID제어기를 혼용하는 하이브리드제어기를 이용하는 방법을 시도한다. 그러나, 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터는 비선형성이 강한 시스템이므로 두 제어기의 출력이 절환 되어야 하는 경계층이 다수인 경우가 대부분인데 반하여, 기존의 하이브리드제어기는 두 제어기의 출력이 절환되는 특정구간의 경계층을 제외하고는 전체 운전구간에서는 어느 한 제어기에만 영향을 받게 되므로 제어성능에 문제를 가지게 된다. 이에 따라 본 논문에서는, 출력혼합기의 출력비를 퍼지로직에 의하여 변경시키는 새로운 퍼지하이브리드제어기를 제안하여 기존의 하이브리드제어기의 문제점을 해결한다. 제안된 퍼지하이브리드제어기는 시스템의 상태에 따라서 두 제어기의 출력비를 달리하여 사용하는 방법으로 향상된 제어성능을 달성한다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안된 퍼지하이브리드제어기가 극저속 속도영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전 영역에서의 제어 성능이 우수함을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1203-1211
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• 2009

무인잠수정의 동역학은 추진체의 동력학에 의해 큰 영향을 받는다. 무인잠수정의 호버링 또는 저속 상태의 움직임을 제어하는 것은 자동 도킹 혹은 잠수정의 매니퓰레이터의 제어에 있어서 매우 중요하다. 모터기반의 추진체 동역학은 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있다. 결국, 추진기와 동적 커플링을 이루는 무인잠수정의 운동역학도 매우 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있기 때문에 강인제어기가 무인잠수정의 모션제어에 있어서 효과적이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 추진체에 의해 추진되는 무인잠수정의 저속 또는 호버링 상태를 제어하기 위한 강인제어 기법을 보인다. 또한, 비선형성과 불확실한 매개변수가 결합된 무인잠수정의 상태도 강인제어를 이용하여 동시에 제어한다. 강인제어 방법 중에서 슬라이딩 모드 제어기를 설계하여 추진체와 무인잠수정의 불확실한 변수와 비선형성들을 보상하며 원하는 위치를 유지하는 제어방법을 제안하였다. 모의실험을 통하여 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 선형제어기인 PD제어기 보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.629-636
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• 2011

본 연구는 압전 센서를 이용한 구조물의 실시간 모니터링과 강구조물 볼트접합부의 동적 컨트롤이 가능한 자가치유 시스템에 관한 것이다. 볼트접합부의 볼트 풀림 손상 탐색을 위해서 압전 물질의 전기역학적 커플링 성질을 이용하는 임피던스 기반의 구조물건전성평가 기법을 이용하였다. 계측된 임피던스 값을 기준치 값과 비교함으로써 볼트 풀림 손상 진단이 가능하다. 볼트 풀림 손상은 손상지수를 이용하여 정량적으로 평가되어지고, 손상이 진단되면 형상기억합금 와셔에 감겨있는 외부히터가 와셔에 열을 가하게 된다. 열이 가해진 형상기억합금 와셔는 축방향으로 팽창하고, 볼트접합부는 볼트풀림으로 인해 잃어버린 토크력을 회복하게 된다. 압전 센서를 이용한 임피던스 기반의 구조물건전성 평가기법과 형상기억합금 기반의 볼트접합부 동적 컨트롤 기능과 이를 이용한 자가치유 볼트접합부 시스템의 적용가능성과 성능을 실험을 통해 평가하였다.

• 대한교통학회지
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• 제20권6호
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• pp.31-43
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• 2002

서울시에 설치되어 운영되고 있는 COSMOS 시스템을 보다 안정화시키기 위한 신호운영 방안을 제시하였다. 우선적으로 COSMOS 운영지역내 주요 교통축의 운영현황을 분석하고, 교통축 소통 원활화를 위한 운영방법으로서, 교통축내 SubArea간 연결성 확보방안, 두 개의 축이 교차하는 경우의 각 축별 연동성 확보방안, 옵셋전이시 발생하는 전이량 감소방안 등을 제시하였다. 그리고, 좌회전 감응제어의 수행상 발생하는 문제점을 파악하여 이에 대한 개선방안을 제시하였다. 마지막으로 대기길이 추정 파라메터에 대한 설정방안을 제시하고. 이에 대하여 현장조사를 통한 평가를 수행하였다. 제시된 방안에 대하여 시뮬레이션 및 현장조사 방법으로 사례검증을 실시한 결과 현재 적용하는 방법과 비교하여 매우 개선된 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구결과를 더욱 발전시켜 적용하면, 향후 주요 교통축의 소통 원활화와 COSMOS 시스템의 안정화에 크게 기여할 수 있으리라 판단된다.