• 제목/요약/키워드: Hydraulic servo control

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Real-time large-scale hybrid testing for seismic performance evaluation of smart structures

  • Mercan, Oya;Ricles, James;Sause, Richard;Marullo, Thomas
    • Smart Structures and Systems
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    • 제4권5호
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    • pp.667-684
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    • 2008
  • Numerous devices exist for reducing or eliminating seismic damage to structures. These include passive dampers, semi-active dampers, and active control devices. The performance of structural systems with these devices has often been evaluated using numerical simulations. Experiments on structural systems with these devices, particularly at large-scale, are lacking. This paper describes a real-time hybrid testing facility that has been developed at the Lehigh University NEES Equipment Site. The facility enables real-time large-scale experiments to be performed on structural systems with rate-dependent devices, thereby permitting a more complete evaluation of the seismic performance of the devices and their effectiveness in seismic hazard reduction. The hardware and integrated control architecture for hybrid testing developed at the facility are presented. An application involving the use of passive elastomeric dampers in a three story moment resisting frame subjected to earthquake ground motions is presented. The experiment focused on a test structure consisting of the damper and diagonal bracing, which was coupled to a nonlinear analytical model of the remaining part of the structure (i.e., the moment resisting frame). A tracking indictor is used to track the actuator ability to achieve the command displacement during a test, enabling the quality of the test results to be assessed. An extension of the testbed to the real-time hybrid testing of smart structures with semi-active dampers is described.

스케일 계수를 자동조정하는 퍼지제어기 설계에 관한 연구 (A Study for Design of Fuzzy Controller with the Automatic Adjustment of Scale Factors)

  • 이상윤;신위재
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.42-48
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    • 2002
  • 플랜트 모델이나 경험에 근거하여 설계된 퍼지제어기를 실제 플랜트에 적용할 경우, 모델링 오차와 플랜트에 대한 관련지식의 부족으로 만족할 만한 제어 결과를 나타내지 못할 경우가 있다 이 경우 제어성능을 향상시키기 위해 제어기의 제어인자를 다시 조정하여야 하고, 이 조정과정은 시행착오방법으로 수행되기 때문에 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 논리와 정규화에 따라 스케일 계수를 자동조정하는 퍼지 제어기를 제안한다 모의 실험을 통하여 스케일 계수가 자동조정되는 퍼지제어기가 스케일 계수가 고정된 퍼지 제어기보다 좋은 성능을 보임을 확인하였다. 그리고 DSP 프로세서를 사용하여 설계한 제어기를 구현한 후 실험결과를 관측하였다.

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과하중 방지기의 전기체 구조시험 적용에 관한 연구

  • 김성찬;채동철;김성준;황인희
    • 항공우주기술
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    • 제2권2호
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    • pp.11-17
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    • 2003
  • 항공기 전기체 구조시험에 과하중 방지 밸브로 사용되는 미터-아웃방식의 유량제어 방법을 본 보고서로 소개하고자 한다. 전기체 구조시험에서는 여러 요인에 의해 비상시험 중지상태(덤프상태)가 발생하며, 이 상태가 되면 서보밸브의 전원이 차단되어 하중을 가하던 실린더의 양단에 외부조건에 따른 급격한 압력변화가 발생되고, 이 변화는 시험체에 과하중으로 가해진다. 본 연구에서는 덤프로 기인한 하중으로부터 시험체를 보호하기 위해 사용되는 오리피스 면적조절 기술에 대해 소개하였고 실제 시험에서 유압작동기의 덤프특성이 효과적으로 감소되고 있음을 확인하였다.

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Dynamic bending behaviours of RC beams under monotonic loading with variable rates

  • Xiao, Shiyun;Li, Jianbo;Mo, Yi-Lung
    • Computers and Concrete
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    • 제20권3호
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    • pp.339-350
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    • 2017
  • Dynamic behaviours of reinforced concrete (RC) bending beams subjected to monotonic loading with different loading rates were studied. A dynamic experiment was carried out with the electro-hydraulic servo system manufactured by MTS (Mechanical Testing and Simulation) Systems Corporation to study the effect of loading rates on the mechanical behaviours of RC beams. The monotonic displacement control loading, with loading rates of 0.1 mm/s, 0.5 mm/s, 1 mm/s, 5 mm/s and 10 mm/s, was imposed. According to the test results, the effects of loading rates on the failure model and load-displacement curve of RC beams were investigated. The influences of loading rates on the cracking, ultimate, yield and failure strengths and displacements, ductility and dissipated energy capability of RC beams were studied. Then, the three-dimensional finite element models of RC beams, with the rate-dependent DP (Drucker-Prager) model of concrete and three rate-dependent model of steel reinforcement, were described and verified using the experimental results. Finally, the dynamic mechanical behaviours and deformation behaviours of the numerical results were compared with those of the experimental results.

티타늄 자전거의 다중 조인트 접합을 위한 초소성 하이드로포밍과 확산 접합 기술 (Joining of Multi Nodes of a Titanium Bicycle by the Superplastic Hydroforming and Diffusion Bonding Technology)

  • 유영훈;이상용
    • 소성∙가공
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    • 제28권1호
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    • pp.15-20
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    • 2019
  • The superplastic forming/diffusion bonding process has been developed to fabricate a core frame structure with joint nodes out of tubes, for the development of a titanium high performance bicycle. The hydroforming process has been applied for bulging of a tube in the superplastic condition before, and during the diffusion bonding process. In this experiment, a commercial Ti-3Al-2.5V tube was selected as raw material for the study. The forming experiment has been performed using a servo-hydraulic press with a capacity of 200 ton. Next, nitrogen gas was used to acquire necessary pressure for the bulging and bonding of the tubes to fabricate the joint nodes. The pertinent processing temperature was $870^{\circ}C$ for the superplastic hydroforming/diffusion bonding (SHF/DB) process, using the Ti-3Al-2.5V tube. The bonding quality and the progress of bulging and diffusion bonding have been observed by the investigation of the joining interfaces at the cross section of the joint structure. The control of the nitrogen pressure throughout the SHF/DB process, was an important factor to avoid any significant defects in the joint structure. The whole progress stage of the diffusion bonding could be observed at a joint interface. A core structure with 5 joint nodes to manufacture a titanium bicycle could be obtained in a SHF/DB process.

시험선 $\ulcorner$나래$\lrcorner$의 자세 제어 기술 개발 및 실해역 시험 (Development of Motion Control Techniques and Sea Trials of The Test Ship $\ulcorner$NARAE$\lrcorner$)

  • 김진환;김연규;이경중;이창용
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.26-37
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    • 1998
  • 본 논문에서는 시험선 $\ulcorner$나래$\lrcorner$에 적용된 자세 제어 기술 및 그 실해역 시험 결과를 보이고자 한다. $\ulcorner$나래$\lrcorner$는 하부 몰수체와 그에 부착된 제어판을 이용하여 선체를 일정량 부상시키는 복합 지지선형을 채택하여 건조된 선박으로서, 본 연구원의 자체 설계를 거쳐 건조된 유인 시험선이다. 이러한 선형의 선박은 부상 상태에서 Heave, Pitch Roll의 3자유도에 대해 복원력이 거의 작용하지 않기 때문에 정적 불안정성을 가지며, 그에 따라 자세 제어 시스템이 필수적으로 요구된다. 시험선 $\ulcorner$나래$\lrcorner$에는 제어판 구동을 위한 유압 구동 장치 및 선체 운동의 계측을 위한 각종 계측 장비가 설치되었다. 제어기로는 PID 제어기가 사용되었으며, 실시간 제어를 위해 Pentium급 산업용 PC가 탑재되었다. 약 3개월 여에 걸쳐 부상 시험 및 조종 시험을 포함한 실해역 시험이 수행되었으며, 만족스런 제어 성능이 발휘됨을 확인하였다.

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중탄소계 열간단조품의 미세조직과 구름피로거동 (Rolling Contact Fatigue Behavior and Microstructure Control to Medium Carbon Steel Base Hot Forgings)

  • 이재성;손찬현;문호근;송복한;박창남
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.287-290
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    • 2005
  • Once hot forgings for automotive parts such as wheel bearing flange to which cyclic asymmetric bending stress is continuously applied are produced, it is necessary to control their microstructure to obtain superior mechanical properties. It is however hard to control the microstructure uniformly because the strength is reduced as coarsening of ferrite grains. To investigate the microstructural alteration according to process variables during hot working, the variation of the ferrite grain size was studied by utilizing of the computer aided servo-hydraulic Gleeble tester which is hot deformation behavior reproduction equipment. In addition, the effect of the ferrite grain size of raw material on the austenite grain behavior of hot forgings was also examined. The rolling contact fatigue resistance of the induction hardened SAE 1055 steel was compared with the occasion of the same condition of SAE52100 bearing steel. As a result, it was confirmed that the ferrite grain sizes of the forgings depend on the heating temperature and cooling start temperature during hot forging and cooling processes. The induction hardened SAE1055 steel showed a superior rolling contact fatigue resistance to the induction hardened SAE52100 steel. The reason is that SAE1055 steel is freer from the material defect such as segregation than the comparative steel.

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An adaptive delay compensation method based on a discrete system model for real-time hybrid simulation

  • Wang, Zhen;Xu, Guoshan;Li, Qiang;Wu, Bin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권5호
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    • pp.569-580
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    • 2020
  • The identification of delays and delay compensation are critical problems in real-time hybrid simulations (RTHS). Conventional delay compensation methods are mostly based on the assumption of a constant delay. However, the system delay may vary during tests owing to the nonlinearity of the loading system and/or the behavioral variations of the specimen. To address this issue, this study presents an adaptive delay compensation method based on a discrete model of the loading system. In particular, the parameters of this discrete model are identified and updated online with the least-squares method to represent a servo hydraulic loading system. Furthermore, based on this model, the system delays are compensated for by generating system commands using the desired displacements, achieved displacements, and previous displacement commands. This method is more general than the existing compensation methods because it can predict commands based on multiple displacement categories. Moreover, this method is straightforward and suitable for implementation on digital signal processing boards because it relies solely on the displacements rather than on velocity and/or acceleration data. The virtual and real RTHS results show that the studied method exhibits satisfactory estimation smoothness and compensation accuracy. Furthermore, considering the measurement noise, the low-order parameter models of this method are more favorable than that the high-order parameter models.

항만공사용 사석 고르기 수중로봇의 제어 및 지형인식에 관한 연구 (Study on the Control and Topographical Recognition of an Underwater Rubble Leveling Robot for Port Construction)

  • 김태성;김치효;이진형;이민기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.237-244
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    • 2018
  • 수중에서 로봇으로 사석 고르기 작업을 실시할 경우 로봇 주위의 지형 정보를 실시간으로 제공해야 원격조종이 가능하다. 현 위치로부터 주변지형의 높낮이를 보여줘야 운전자가 작업 계획을 수립하고, 전복과 같은 사고도 예방할 수 있다. 지금까지 지형인식은 멀티 빔 소나에 의해 이뤄졌는데 이는 작업 전후의 품질을 평가하는 용도만 사용되었지 원격조종에서 필요한 실시간 정보로는 사용될 수 없었다. 본 연구는 수중 사석 고르기 작업을 위한 실시간 지형인식 방법을 개발한다. 버킷이 지면을 누를 때 전달되는 힘을 측정해 접촉여부를 판단하고, 실린더의 길이를 읽어 접촉위치를 계산한다. 버킷의 위치제어를 위해 가변 뱅뱅제어 알고리즘을 적용하고 숙련된 굴삭기 운전자의 작업패턴을 프로그램화해 지형인식, 긁기, 밀기, 전진 등의 작업을 자동으로 수행하도록 한다. 개발된 방법은 로봇 몸체로부터 버킷의 거리에 따라 3차원 격자 지형을 상대적으로 보여줌으로써 작업자가 쉽게 지형을 인식하고 지형에 따라 작업계획을 세우도록 한다.

STS 316鋼 의 高溫低사이클 疲勞强度 와 破壞擧動 에 미치는 크리이프 - 疲勞 相互作용 의 影響 (Effect of creep-fatigue interaction on high temperature low cycle fatigue strength and fracture behavior of STS 316 stainless steels)

  • 오세욱;이규용;김중완;문무경
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.140-149
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    • 1985
  • 본 연구는 오오스테나이트계 STS 316 스테인레스강에 대하여 온도 550.deg. C의 대 기중에서, 변형율제어에 의한 인장-압축에 크리이프 유지시간을 갖는 고온저사이클 피 로시험을 하여 변형율폭 및 크리이프 유지시간이 피로수명에 미치는 영향과 파단면을 주사형 전자현미경으로 관찰하여 크리이프-피로 상호작용이 피로파단면에 미치는 크리 이프 효과를 실험 고찰하였다.