• 제목/요약/키워드: Dynamic controller

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외란 형상 정보를 활용한 진동제어 (Vibration Control of Vehicle using Road Profile Information)

  • 김효준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.431-437
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    • 2017
  • 본 연구에서는 주행 노면의 형상을 재현하는 알고리즘을 기반으로, 외란 형상 정보를 활용한 차량의 진동제어 시스템과 그 결과를 제시하였다. 시스템에 전달되는 외란으로 유발되는 과도한 진동 및 그 영향을 저감시키고 안정성을 확보하는 것은 중요한 이슈이며, 특히 자동차 분야에서는 그 요구가 지속적으로 제기되고 있다. 차량의 진동과 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 요인은 주행하는 차량 타이어에 접촉하는 불규칙한 도로면 형상이다. 따라서 이러한 외란 형상 정보를 확보하는 것은 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 차체에 부착된 센서로부터 측정된 신호에 혼입된 차량의 동적 거동 영향을 배제하고 관심 도로면의 형상 정보를 재현할 수 있는 RPS 알고리즘과 이를 적용한 실험결과를 제시하였다. 이를 토대로, 예견제어 이론을 응용한 전자 제어 현가 시스템과 7 자유도 전차량 모델에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 반능동형 작동기와 결합된 지능형 제어 시스템을 통하여 자동차의 주요 성능 지수인 승차감과 조종안정성의 개선 효과를 확인하였으며, 제안한 제어 프레임의 효용성을 제시하였다.

고감도 터치스크린 감지를 위한 양방향 센싱과 전압쉬프팅을 이용한 센싱 기법 (Dual Sensing with Voltage Shifting Scheme for High Sensitivity Touch Screen Detection)

  • 서인철;김형원
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.71-79
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    • 2015
  • 본 논문에서는 상호 정전용량 터치스크린의 single line sensing 방법에서의 단점을 해결하기 위한 성능향상 구조를 제안한다. 제안 구조는 Dual sensing 기법과 voltage shifting 기법을 도입하여 센싱 신호의 노이즈를 효과적으로 제거하고 터치 유무의 센싱 신호 차이를 증가시킨다. Dual sensing 기법은 구동신호의 양방향 엣지를 사용하여 integration 속도를 2배로 증가시켜 감지시간을 감소시킨다. Voltage shifting은 ADC의 입력신호 동작범위를 최대화하여 신호 대 노이즈비 (SNR)를 개선한다. 23" 대형 상용 터치스크린을 이용하여 simulation 및 측정한 결과로 제안된 센싱기법은 43dB의 SNR 성능을 가지며, 기존 방식 대비 2배의 스캔 속도를 제공하여 대형 터치스크린을 위한 적합한 기술임을 보인다. 제안된 센싱기법은 현재 매그나칩 CMOS 0.18um 공정으로 TSP 컨트롤러칩으로 구현되었다.

A frequency tracking semi-active algorithm for control of edgewise vibrations in wind turbine blades

  • Arrigan, John;Huang, Chaojun;Staino, Andrea;Basu, Biswajit;Nagarajaiah, Satish
    • Smart Structures and Systems
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    • 제13권2호
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    • pp.177-201
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    • 2014
  • With the increased size and flexibility of the tower and blades, structural vibrations are becoming a limiting factor towards the design of even larger and more powerful wind turbines. Research into the use of vibration mitigation devices in the turbine tower has been carried out but the use of dampers in the blades has yet to be investigated in detail. Mitigating vibrations will increase the design life and hence economic viability of the turbine blades and allow for continual operation with decreased downtime. The aim of this paper is to investigate the effectiveness of Semi-Active Tuned Mass Dampers (STMDs) in reducing the edgewise vibrations in the turbine blades. A frequency tracking algorithm based on the Short Time Fourier Transform (STFT) technique is used to tune the damper. A theoretical model has been developed to capture the dynamic behaviour of the blades including the coupling with the tower to accurately model the dynamics of the entire turbine structure. The resulting model consists of time dependent equations of motion and negative damping terms due to the coupling present in the system. The performances of the STMDs based vibration controller have been tested under different loading and operating conditions. Numerical analysis has shown that variation in certain parameters of the system, along with the time varying nature of the system matrices has led to the need for STMDs to allow for real-time tuning to the resonant frequencies of the system.

BTES 방식의 계간축열 시스템을 적용한 유리온실의 난방용 태양열시스템의 경제성 평가 (Economic Evaluation of Glass Greenhouse Heating Solar Thermal System Applied with Seasonal Borehole Thermal Energy Storage System)

  • 박상미;서태범
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제38권5호
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    • pp.63-74
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    • 2018
  • The heating performance of a solar thermal seasonal storage system applied to a 1,320 m2 glass greenhouse was analyzed numerically, and the economic feasibility depending upon the number of boreholes was evaluated. For this study, the gardening 16th and 19th zucchini greenhouse of Jeollanam-do agricultural research & extension services was selected. And the heating load of the glass greenhouse selected was 1,147 GJ. BTES(Borehole Thermal Energy Storage) was considered as a seasonal storage, which is relatively economical. The number of boreholes was selected from 25 to 150. The TRNSYS was used to predict and analyze the dynamic performance of the solar thermal system. Numerical simulation was performed by modelling the solar thermal seasonal storage system consisting of flat plate solar collector, BTES system, short-term storage tank, boiler, heat exchanger, pump and controller. As a result of the analysis, when the number of boreholes was from 25 to 50, the thermal efficiency of BTES system and the solar fraction was the highest. When the number of boreholes was from 25 to 50, it was analyzed that the payback period was from 5.2 years to 6.2 years. Therefore it was judged to be the number of boreholes of the proposed system was from 25 to 50, which is the most efficient and economical.

고무마운트와 동일한 형상 조건을 갖는 압전마운트의 진동저감 성능에 대한 실험적 비교 고찰 (Experimental Comparison on Vibration Attenuation Performances of the Piezoelectric Mount in Same Geometric Constraints with the Rubber Mount)

  • 한영민
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.166-171
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기존 고무마운트와 동일한 외부 형상을 갖는 능동마운트를 고안하고 진동절연 성능을 실험적으로 고찰하고자 한다. 압전작동기를 특징으로 하는 제안된 능동 마운트는 고성능 선박이나 자동차에서 사용되는 기계장치들의 진동을 절연하기 위해 적용될 수 있으며, 고무요소와 함께 구성되어 하이브리드 구조를 갖고 있다. 먼저 수동형 고무마운트의 동적 특성을 실험적으로 고찰하였으며, 고무마운트의 형상에 기초하여 능동형 마운트을 위한 고무요소가 제작되었고 2개의 스택형 압전작동기와 직렬로 연결함으로써 관성형 작동메커니즘을 구성하였다. 본 연구에서는 진동을 절연하기 위해 단순하면서도 현장 적용이 용이한 PID 제어기가 구성되어 비공진 고주파수 대역의 진동을 절연하기 위한 제어 실험에 적용되었다. 마지막으로 넓은 주파수 영역에서 진동제어 성능을 실험적으로 고찰하고 기존 고무마운트와 진동 절연 성능를 비교 평가하였다.

기계식 추진 시스템 제어를 위한 가스터빈 엔진 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of a Gas Turbine Engine for Control of Mechanical Propulsion Systems)

  • 백경미;허환일;기자영
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.43-52
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기계식 추진 시스템인 CODOG 구조의 통합 제어를 위하여 구성 모듈인 가스터빈 엔진의 성능 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 엔진 모델은 상위 제어기 및 타 구성 모듈과의 통합이 용이하도록 MATLAB/Simulink를 이용하였으며, 시스템의 구성 및 목적에 맞는 입/출력 설정이 가능하도록 구성하였다. 일반적으로 엔진 제작사는 엔진 및 구성요소의 성능 데이터를 제공하지 않는다. 따라서 가스터빈 엔진에 대한 모델링 기법으로 구성요소의 맵을 스케일링하여 성능 데이터를 확보하는 CMF 기법을 적용하였다. 생성한 모델 및 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 정상상태 및 동적 해석 시험을 수행하였으며, 최종 출력 결과에 대해 최대 오차 5% 이내의 신뢰성을 확보하였다.

Dynamometer Test for the CVT System using Spring

  • Kwon, Young-Woong;Yang, Seung-Bok
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제11권3호
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    • pp.222-228
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    • 2022
  • As a means to cope with the climate change crisis caused by global warming, automobile manufacturers continue to make efforts to use the driving energy of vehicles as electricity. As a result, parts industry such as battery, motor, and controller are attracting attention. China is often seen in large cities, with electric vehicles such as electric bicycles, electric motorcycles, and small electric vehicles popularized and commercialized, mainly in large cities. However, small electric vehicles are not popular in Korea, which is why the country's topography is high in hills. In order to drive the hilly domestic roads, power performance including vehicle climbing ability should be improved. In order to improve the power performance and the climbing capacity of small electric vehicles, the capacity of the motor should be increased. However, when the performance of the motor is improved, the weight of the motor becomes heavy and the price competitiveness is likely to decrease. In addition, in order to operate a high-performance motor, the power consumption of the battery is rapidly increased, so various problems must be solved. In order to commercialize a small electric vehicle for one or two people who do not emit harmful exhaust gas to the human body in a hilly domestic terrain, it is effective to have a separate transmission system. In this study, we were conducted dynamometer test to produce a continuously variable transmission(CVT) system prototype using a spring that can be applied to a small electric vehicle and to install a CVT system prototype manufactured in a small electric vehicle. The dynamometer test results showed that the maximum speed performance, acceleration performance, and climbing performance were improved.

Proposal for a Sensory Integration Self-system based on an Artificial Intelligence Speaker for Children with Developmental Disabilities: Pilot Study

  • YeJin Wee;OnSeok Lee
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권4호
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    • pp.1216-1233
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    • 2023
  • Conventional occupational therapy (OT) is conducted under the observation of an occupational therapist, and there are limitations in measuring and analyzing details such as degree of hand tremor and movement tendency, so this important information may be lost. It is therefore difficult to identify quantitative performance indicators, and the presence of observers during performance sometimes makes the subjects feel that they have to achieve good results. In this study, by using the Unity3D and artificial intelligence (AI) speaker, we propose a system that allows the subjects to steadily use it by themselves and helps the occupational therapist objectively evaluate through quantitative data. This system is based on the OT of the sensory integration approach. And the purpose of this system is to improve children's activities of daily living by providing various feedback to induce sensory integration, which allows them to develop the ability to effectively use their bodies. A dynamic OT cognitive assessment tool for children used in clinical practice was implemented in Unity3D to create an OT environment of virtual space. The Leap Motion Controller allows users to track and record hand motion data in real time. Occupational therapists can control the user's performance environment remotely by connecting Unity3D and AI speaker. The experiment with the conventional OT tool and the system we proposed was conducted. As a result, it was found that when the system was performed without an observer, users can perform spontaneously and several times feeling ease and active mind.

The optimization study of core power control based on meta-heuristic algorithm for China initiative accelerator driven subcritical system

  • Jin-Yang Li;Jun-Liang Du;Long Gu;You-Peng Zhang;Cong Lin;Yong-Quan Wang;Xing-Chen Zhou;Huan Lin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권2호
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    • pp.452-459
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    • 2023
  • The core power control is an important issue for the study of dynamic characteristics in China initiative accelerator driven subcritical system (CiADS), which has direct impact on the control strategy and safety analysis process. The CiADS is an experimental facility that is only controlled by the proton beam intensity without considering the control rods in the current engineering design stage. In order to get the optimized operation scheme with the stable and reliable features, the variation of beam intensity using the continuous and periodic control approaches has been adopted, and the change of collimator and the adjusting of duty ratio have been proposed in the power control process. Considering the neutronics and the thermal-hydraulics characteristics in CiADS, the physical model for the core power control has been established by means of the point reactor kinetics method and the lumped parameter method. Moreover, the multi-inputs single-output (MISO) logical structure for the power control process has been constructed using proportional integral derivative (PID) controller, and the meta-heuristic algorithm has been employed to obtain the global optimized parameters for the stable running mode without producing large perturbations. Finally, the verification and validation of the control method have been tested based on the reference scenarios in considering the disturbances of spallation neutron source and inlet temperature respectively, where all the numerical results reveal that the optimization method has satisfactory performance in the CiADS core power control scenarios.

원추형 연결 임플란트에서 지대주 종류에 따른 나사풀림과 침하현상에 관한 연구 (Effect of various abutment systems on the removal torque and the abutment settling in the conical connection implant systems)

  • 이진선;이준석
    • 대한치과보철학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.92-98
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    • 2012
  • 연구 목적: 본 연구 목적은 서로 다른 재료로 제작된 지대주를 이용하여 동적하중을 가했을 때 풀림토크와 침하량에 대한 임플란트-지대주 연결부의 안정성에 대하여 알아보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 원추형 내부연결 구조를 갖는 임플란트에 이용되는 세 가지 지대주, 티타늄 합금 지대주(Cement abutment, Osstem Co., Seoul, Korea), 귀금속 UCLA 지대주(UCLA Goldcast abutment, Osstem Co., Seoul, Korea), 비귀금속 UCLA 지대주(CCM Metalcast abutment, 3M ESPE, Seefeld, Germany)를 사용하였다. 귀금속 UCLA 지대주와 비귀금속 UCLA 지대주를 티타늄 지대주와 유사한 형태로 납형을 형성 한 후 각각 제 3형 금합금(E-3, Heesung catalyst Co., Seoul, Korea)와 니켈-크롬 합금인(Rexillium $III^{(R)}$, $Pentron^{(R)}$, San Diego, USA)를 사용하여 주조 하였다. 임플란트와 지대주를 디지털 토크 컨트롤러를 이용하여 30 N cm로 체결하였고 전하중 상실을 보상하기 위하여 10분 후 다시 같은 힘으로 체결 하였다. 디지털 토크 게이지를 사용하여 풀림토크를 측정하였고 디지털 마이크로미터를 이용하여 임플란트/지대주 길이를 측정하였다. 그 후 동적 하중 피로 시험기에 지대주를 장착한 후 최대 250 N, 최소 25 N, 주기 14 HZ의 sine형의 하중을 장축과 평행하게 가하였다. 하중 후 임플란트/지대주의 길이를 재측정 하고, 전후 길이변화량을 이용하여 침하량을 계산하였으며 풀림토크를 측정하였다. 결과: 하중 전후의 길이를 비교하였을 때 세 군 모두에서 유의한 차이를 보였다($P$<.05). 군 간의 침하량을 비교하였을 때 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 하중 전후의 풀림토크를 비교하였을 때 역시 세 군 모두에서 유의한 차이를 보이며 감소하였다 ($P$<.05). 하중 전 풀림토크와 하중 후 풀림토크를 군간 비교하였을 경우에는 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 결론: 원추형 내부 연결구조를 갖는 임플란트에서 동적하중은 임플란트의 침하량과 풀림토크에 영향을 미치는 것으로 보이나 지대주간 차이는 나타나지 않았다. 비귀금속UCLA 지대주이 사용은 귀금속 UCLA 지대주와 마찬가지로 기능적 하중에서 안정적일 것으로 사료된다.