• 한국생산제조학회지
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• 제19권4호
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• pp.476-484
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• 2010

Precise positioning stages are often employed for precise machinery. For the purpose of vibration isolation, these precise positioning stages are mounted on a heavy base structure which is supported by compliant springs. Then the base structure is subjected to residual vibration due to the reactive force and vertical moving load induced by the stage motion. This paper investigates the vibration behavior of a positioning stage base and the associated vibration suppression technique. A dynamic model is developed to investigate the base vibration due to the reactive force and moving load effects by the moving stage. An input shaping technique is also developed to suppress the residual vibrations in base structures. Simulations and experiments show that the developed dynamic model adequately represents the base vibration and that the proposed input shaping technique effectively removes the residual vibrations from the positioning stage base.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권2호
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• pp.98-105
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• 2017

In the display industry, the residual vibration of the transfer robot can increase the process time and cause the breakage of the glass substrate, which is critical to productivity of display manufacturing. In this paper, the natural frequencies of transfer robot are analyzed by finite element method. On the basis of the analyzed data, we investigated the response characteristics of input shaping control with or without the glass presence on the hand of the transfer robot using MATLAB program, and compared with the current response characteristics of input shaping control applied to the industry. Based on this, we suggest an optimal residual vibration control method for the practical application in display industry.

• 대한공업교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.364-380
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• 2006

본 연구는 모델링 오차를 갖는 유연구조물의 잔류진동을 억제하는 입력설계에 대한 방법이다. 개루프 제어방법으로 시간지연방법을 이용하여 여러 가지 형태로 설계된 입력을 사용하여 유연구조물의 강체운동과 잔류진동을 억제함을 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 확인해 보았다. 또한 모델 오차에 대한 강인성 측면에서도 해석적으로 개루프 시스템에서 검토해 보았다. 여기서 사용된 입력설계(Input-Shaping) 방법은 일련의 임펄스 콘볼류션을 이용하여 진동이 제어되는 입력을 설계한다. 실린더 모양의 허브와 양쪽에 유연한 날개 모양을 가진 모델이 실험에 이용되었으며 제안된 입력설계 명령과 설계되지 않은 명령에 대한 강체운동과 구조물의 잔류진동을 측정하여 입력설계 방법의 효과를 확인하였다. 날개모양의 구조물은 길고 유연하여 운동 상태에서 낮은 주파수 진동을 수반하는 구조물이다. 또한, 적절히 설계된 입력이 폐루프 제어시스템의 입력으로 사용할 때의 응답을 개루프 제어시스템의 응답과 비교하기 위해 해석적 방법을 통해 살펴보았다. 제어의 목적은 강체의 빠른 정착시간, 유연 구조물의 빠른 잔류진동 감쇄, 모델의 불확실성에 대한 강인성 등을 검토해 보는 것이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권9호
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• pp.88-95
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• 2009

Input shaping has been a very effective control method for reducing payload swing in industrial bridge and gantry cranes. However, conventional input shapers often degrade performance when applied to tower cranes because of the nonlinear coupled dynamics between rotational and radial motions in tower cranes. To alleviate this problem, a new input shaper for tower cranes is developed by means of dynamic modeling, analysis and optimization. This work investigates the tower crane dynamics along with parameters of the tower crane varied. A performance index for input shaper design is proposed so as to reduce the coupled residual vibration of a tower crane using only rotational motion of tower crane. The proposed new input shaper is verified to be effective through simulations and experiments.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권3호
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• pp.313-319
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• 2017

This study presents a genetic algorithm (GA) to design a PID controller systematically for an inchworm operated by piezoelectric actuators. The performance index considering overshoot and settling time is adopted to search an optimal PID gain using GA. The piezoelectric actuator shows nonlinear characteristics including hysteresis and residual displacement. The PID feedback system combined with an integrator is used to improve the ability of tracking the complex input signals and suppressing the steady state error. The PID controller tuned by GA can track the various motion contours effectively. However, the PID controller shows an improper residual vibration under the application of high-frequency square input. The input shaper combined with the feedback system can overcome this limitation of the PID controller.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2828-2835
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• 1996

본 논문은 쉐이핑 기능에 기인한 셀 지연과 버퍼의 크기를 조정할 수 있는 한개의 임계 값을 가진 셀 간격 조정 알고리즘을 제안하고 리키버킷 알고리즘을 통과할 수 있는 가장 worst한 트래픽을 셀 간격 조정 알고리즘의 입력으로 가정하여 임계값의 위치에 따라 셀 간격 조정 알고리즘을 통과할 수 있는 트래픽 형태를 규정한다. 그리고 이 트래픽들이 스위치의 지연 및 버퍼 크기에 미치는 영향을 대해 기존의 다른 셀 간격 조정 알고리즘과 비교하였다. 그 결과 제안 알고리즘이 임계값이 없는 기존의 알고리즘보다 쉐이핑에 기인한 지연 및 출력 버퍼 크기를 임계 값에 따라 쉽게 조정할 수 있음을 보여 주었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권4호
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• pp.100-106
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• 2009

The current tendency toward light weight and fast machines has lead to a need to suppress vibration of flexible dynamic systems. Input shaping is an efficient tool to eliminate transient and residual vibration caused by motion of these systems. This paper proposes a new formulation of the design method for multi-mode input shapers to eliminate residual vibration in flexible dynamic systems. The essence of the proposed method is to minimize the number of impulses to be n+1 for n-mode input shapers. This paper also suggests a solution procedure to solve the complex-valued nonlinear matrix equation for the input shapers. The proposed method is applied to two-mode input shapers. This paper discusses characteristics of several input shapers obtained under the same condition. Simulations and experiments show that the proposed method is very useful for designing multi-mode input shapers.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권5호
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• pp.667-676
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• 1995

ATM 트래픽의 다중화시 셀 지연 변경(cell delay variance)에 의한 트래픽의 특성 변화로 인하여 셀밉집 현상과 셀 분산 현상이 발생된다. 이러한 현상들은 셀 스트림 의 버스티니스를 증가시키고 네트워크의 폭주 상태를 유발하게 된다. 따라서 입력 스 트림을 일정한 간격으로 네트워크나 트래픽 제어 기능으로 전송하는 트래픽 쉐이핑 기능이 필요하다. 기존 방법들의 대부분이 입력 트래픽을 동일한 특성을 갖는 트래픽 으로 간주하여 연구를 수행하였지만, 본 연구에서는 입력 트래픽을 손실과 지연의 관 점으로 트래픽 특성을 고려한 트래픽 쉐이핑 기법을 제안한다. 입력 트래픽의 특성을 고려한 쉐이핑 모델과 알고리즘을 제시하고 셀 지연 변경의 크기에 따른 트래픽 영향 을 연구한다. 제안된 기법을 가상 스케쥴링 기법(virtual scheduling algorithm)과 비교하여 쉐이핑 기법의 효율성을 평가한다. 실험 결과 제안된 기법이 지연에 민감한 트래픽인 경우 약 12%의 평균 지연의 감소와 손실에 민감한 트래픽인 경우 11%의 버 스티니스의 감소를 보였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.3-10
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• 2008

In this paper, the optimal command input is considered in order to minimize the residual vibrations of a flexible cantilever beam when the beam simply changes its position by translation or rotation. Although a cantilever beam has many modes of vibration, it is shown that the consideration of the first mode is sufficient in this case. Thus, the problem becomes a single-degree-of-freedom system subjected to a ground excitation. Two simple methods are proposed to find the optimal command input based on the shock response spectrum (SRS). The first method is the simplest and can be applied to lightly damped cases, and the second method is applicable to more general problems. The second method gives almost the same results as the input shaping method. However the proposed method gives a easier and clearer control strategy.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권8호
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• pp.959-965
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• 2011

This paper presents the dynamic modeling and vibration suppression methods for axially deploying beams subjected to gravity. A modal modeling method is employed to develop the lateral vibration model for axially deploying beams. Simulation is made to validate the proposed model as well as to investigate the dynamics of axially deploying beams. This paper rigorously investigates the gravity effect as a source of vibration for axially deploying beams. In order to suppress lateral vibration for deploying beams, the moving speed command is modified by using the input shaping method, Experiments are also performed to prove the proposed vibration suppression method. The simulations and experiments show that the proposed modeling and input shaping methods are effective for the dynamic analysis and vibration suppression of axially deploying beams subjected to gravity.