• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권5호
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• pp.569-579
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• 2001

This study investigates the effects of operating conditions on the chattering of an automotive disk brake by experimental and computational methods. Design factors, which cause chattering in automobiles, have attracted great attentions for long time; but they are not well understood yet. For this study, we construct a brake dynamometer for measuring the disk surface temperature during chattering, and propose an efficient hybrid algorithm (combining FFT-FEA and traditional FEA program) for analyzing the thermo-elastic behavior of three-dimensional brake system. We successfully measure the judder in a brake system via the dynamometer and efficiently simulate the contact pressure variation by the hybrid algorithm. The three-dimensional simulation of thermo-mechanical interactions on the automotive brake, showing the transient thermo-elastic instability phenomenon, is presented for the first time in this academic community. We also find from the experimental study that the disk bulk temperature strongly influences the brake chattering in the automotive disk brakes.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.805-808
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• 1999

In this paper, a chattering alleviation ISM speed controller for the sinusoidal type BIDC motor is designed. Dead Zone function is proposed to change the chattering occurring in the transient state form high frequency to low frequency and time-varying gains are applied for the control input to eliminate the steady state excessive chattering in the conventional ISM. The proposed Dead Zone function represents the sliding layer composed of two switching surfaces and if a state vector exists in this layer, the chattering don’t occur. Simulation and experimental results confirm the useful effects of the above algorithm.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권6호
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• pp.1-7
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• 2003

본 논문은 비선형 시스템에서 시스템의 출력이 주기적인 특징을 가지는 궤적을 따라가도록 하는 슬라이딩 모드 반복 제어기를 소개한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 전체 시스템을 안정화시키며 출력오차를 어떤 범위 안으로 지수적으로 수렴시키는 슬라이딩 모드 제어기와 추적 오차의 수렴을 위해서 사용되는 반복 제어기로 구성되어 있다. 본 논문에서는 제안하는 슬라이딩 모드 제어기는 기존의 방법과는 다르게 제어입력의 크기가 추적오차의 크기에 비례하게 되어 있어서 시스템의 차수를 올리지 않고 정상상태에서의 채터링(chattering) 문제를 크게 개선하는 특징을 가지고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권9호
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• pp.882-889
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• 2010

수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. On-Off 제어방식에 근거한 반능동 제어는 On-Off 스위칭 시에 전달력의 불연속성으로 인한 chattering을 발생시킬 수 있으며, 이는 탑재체 구조물의 고유진동수와의 커플링으로 인하여 지향성능을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 chattering 영향 최소화를 통한 지향성능향상을 목적으로 LQ(Linear Quadratic)이론에 기반한 가변 감쇠형 반능동 제어기법을 제안하였다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안한 반능동 제어기법은 기존의 skyhook와 LQ를 기반으로 하는 Bang-Bang 반능동 제어기법과 비교하여 높은 진동절연 성능을 나타내고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.639-650
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• 1999

본 논문에서는 정현파형 브러시리스 직류 전동기의 속도제어를 위해 두 개의 스위칭 라인에 의해 구성된 채터링 둔감영역을 갖는 가변구조 속도제어기를 설계한다. 슬라이딩 모드 과정 중 과도상태에서 발생하는 고주파 채터링을 저주파로 한정시키기 위해 데드 존(Dead Zone) 함수의 도입을 제안하고, 정상상태에서의 채터링 및 정상상태 오차를 제거하기 위해서는 제어입력에 시변이득을 적용한다. 제안된 데드 존 함수는 두개의 스위칭 함수로 구성된 슬라이딩 영역을 표시하며 이 영역에 시스템의 상태가 존재 시제어 구조를 PI제어기로 변경하여 채터링이 발생하지 않으며 이 영역의 이탈 시만 가변구조제어를 적용하므로 채터링이 발생하게 되어 과도상태의 고주파 채터링을 저주파로 감소시킬 수 있다. 설계된 속도 제어기에 대해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 보인다.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권5호
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• pp.577-585
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• 2017

In this paper, an adaptive fuzzy sliding mode controller (AFSMC) is designed to reduce dynamic responses of seismically excited structures. In the conventional sliding mode control (SMC), direct implementation of switching-type control law leads to chattering phenomenon which may excite unmodeled high frequency dynamics and may cause vibration in control force. Attenuation of chattering and its harmful effects are done by using fuzzy controller to approximate discontinuous part of the sliding mode control law. In order to prevent time-consuming obtaining of membership functions and reduce complexity of the fuzzy rule bases, adaptive law based on Lyapunov function is designed. To demonstrate the performance of AFSMC method and to compare with that of SMC and fuzzy control, a linear three-story scaled building is investigated for numerical simulation based on the proposed method. The results indicate satisfactory performance of the proposed method superior to those of SMC and fuzzy control.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권2호
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• pp.1-11
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• 2001

본 논문에서는 정현파형 브러시리스 직류 전동기의 속도제어를 위해 두 개의 스위칭 라인에 의해 구성된 채터링 둔감영역을 갖는 가변구조 속도제어기를 설계한다. 슬라이딩 모드 과정중 과도상태에서 발생하는 고주파 채터링을 저주파로 한정시키기 위해 데드 존(Dead Zone) 함수의 도입을 제안하고, 정상상태에서의 채터링 감소 및 정상상태 오차를 제거하기 위해서는 제어입력에 지변이득을 적용한다. 제안된 데드 존 함수는 두 개의 스위칭 함수로 구성된 슬라이딩 영역을 표시하며 이 영역에 시스템의 상태가 존재 시 제어구조를 비례-적분 제어기로 변경하여 채터링이 발생하지 않으며 이 영역의 이탈 시만 가변구조제어를 적용하므로 채터링이 발생하게되어 과도상태의 고주파 채터링을 저주파로 감소시킬 수 있다. 설계된 속도 제어기에 대해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 보인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권3호
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• pp.328-336
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• 1998

Marine reduction gears are usually used to increase the propulsion efficiency of propellers for ships powered by medium and small sized high speed diesel engines. Most of shaft systems adopt flexible couplings to absorb the transmitted vibratory torque from the engines to the reduction gears and to prevent the chattering phenomenon of reduction gears. However some elastic couplings show non-linear characteristics due to the variable torque transmitted from the main engines and the change of ambient temperature. In this study dynamic characteristics of flexible couplings sare investigated and their effects upon various vibratory conditions of propulsion systems are clarified. A calculation program of torsional vibration for the propulsion systems are clarified. A calculation program of Results of the program developed are compared with ones of the existing linear method and propulsion systems with the elastic couplings the transfer matrix method is adopted which is found to give satisfied results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.223-225
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• 2006

A ball moving on a beam is a typical nonlnear dynamic system, which is often adopted to proof test diverse control schemes. Ball and plate system is the extension of the traditional ball and beam problem that moves a metal ball on a rigid plate. In this paper, a trajectory planning and tracking problem is proposed for ball and plate system, which is to control the ball from a point to another without hitting the obstacles. Our scheme is composed of three controllers, TS type optimal path tracking controller, mandani type obstacle avoidance controller and trajectory planning controller that determines the desired trajectory. But this type of construction can give rise to chattering executions. Because the difference of contributions from concurrent controllers can cause behaviors unsmoothly. We propose fuzzy pid supervision control1er to handle this problem.

• 동력기계공학회지
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• 제21권4호
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• pp.77-83
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• 2017

The aim of this paper is to solve the chattering and delayed response problems caused by gear backlash. In the gear mechanism based systems, for example, in robot systems, the actuators provide the reduction gear with motors to transfer effectively electric power to mechanical power. Therefore, the gear backlash exists and is an unavoidable fact which makes many undesirable problems. In this paper, the authors try to make a solution for this issue and, introduce several control methods which are PID only, PID with Smith predictor and super-twisting algorithm based SMC(sliding mode control). Each control method is applied to the real plant in which strong backlash is included. By comparison results, it is clear that SMC gives the best control performance with little backlash effects. Also, the usefulness and effectiveness of proposed control method is verified by experiment.