• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1529-1534
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• 2013

전자기력을 이용한 소형 회전 무빙 자석 타입 보이스 코일 구동기를 소형 이동 로봇을 위해 개발하였다. 1개의 자석과 1개의 코일 그리고 1개의 요크로 이루어진 간단한 구조이다. DC 모터와 같이 선형으로 근사화한 이론적인 모델링으로 성능을 예측하였고, 유한 요소 해석 프로그램으로 모터 상수와 복원력 상수를 계산하여 자석과 코일 사이의 공극에 따른 성능을 예측하였다. 시작품을 제작하여 실험을 통하여 60Hz 에서 공진 주파수를 가지고 주파수 대역폭이 80Hz를 가짐을 확인하여 모델링을 검증하였다. 그리고 정적으로 1.5V 입력 전압으로 약 20 deg의 회전을 확인하였다. 제안된 구동기는 개루프 제어가 가능하여 회로 구성을 간단히 할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.20-28
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• 2015

본 논문에서는 다축의 핀틀 노즐을 장착한 고체 추진기관의 성능 변수를 이론적으로 분석하고 동적 모델링하였다. 이렇게 수립된 모델을 이용하여 시스템 동적 특성의 지배 변수를 파악하기 위하여 동적 분석을 수행하였다. 해당 시스템에 대한 모델을 수립하기 위해서는 기존의 연소 시스템에 대한 이론적인 모델과 함께 핀틀이 구동함에 따라 발생하는 동역학적 특성을 분석하여 모델에 포함시켜야 한다. 다축의 핀틀 노즐을 장착한 추진기관은 정상상태의 성능은 물론 정밀한 추력의 제어를 위해 응답시간과 같은 과도상태의 동적 특성 역시 중요한 설계 조건이 된다. 따라서 수립한 모델을 기반으로 개루프 시스템의 응답시간 특성을 분석하고, 압력 제어를 통해 응답시간에 대한 요구 조건을 만족할 수 있도록 하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권2호
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• pp.219-233
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• 2014

In a companion paper, Pasala and Nagarajaiah analytically and experimentally validate the Adaptive Length Pendulum Smart Tuned Mass Damper (ALP-STMD) on a primary structure (2 story steel structure) whose frequencies are time invariant (Pasala and Nagarajaiah 2012). In this paper, the ALP-STMD effectiveness on a primary structure whose frequencies are time varying is studied experimentally. This study experimentally validates the ability of an ALP-STMD to adequately control a structural system in the presence of real time changes in primary stiffness that are detected by a real time observer based system identification. The experiments implement the newly developed Adaptive Length Pendulum Smart Tuned Mass Damper (ALP-STMD) which was first introduced and developed by Nagarajaiah (2009), Nagarajaiah and Pasala (2010) and Nagarajaiah et al. (2010). The ALP-STMD employs a mass pendulum of variable length which can be tuned in real time to the parameters of the system using sensor feedback. The tuning action is made possible by applying a current to a shape memory alloy wire changing the effective length that supports the damper mass assembly in real time. Once a stiffness change in the structural system is detected by an open loop observer, the ALP-STMD is re-tuned to the modified system parameters which successfully reduce the response of the primary system. Significant performance improvement is illustrated for the stiffness modified system, which undergoes the re-tuning adaptation, when compared to the stiffness modified system without adaptive re-tuning.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.124-129
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• 2021

본 논문에서는 절대 안정도를 보장하는 최적의 제어기 설계에 대해 제안하였다. 논문의 적용 순서는 지연시간의 포함여부를 판단하고, 지연시간이 포함되었을 경우 Pade 근사법을 통해서 지연시간을 근사화 한다. 그 다음 공정모델과 제어기 전달함수에 대한 개루프 전달함수를 구하며, Routh-Hurwitz 판별법에 의해서 절대 안정도 구간을 계산한다. 마지막 단계에서는 앞 단계에서 구한 구간을 활용하여 유전자 알고리즘으로 최적의 PID 제어파라미터 값을 구한다. 그 결과 제안 된 방법은 안정성이 보장되며, 최적의 제어기를 설계하여 기존의 방법보다 성능 지표에서 우월함을 확인하였다. 향후 지연시간에 대한 보상방법이 연구된다면 더욱 좋은 성능지표를 얻을 것으로 판단된다.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권1호
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• pp.38-46
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• 2023

Optical Fourier-domain reflectometry (OFDR) sensors have been widely used to measure distances with high resolution and speed in a noncontact state. In the electroplating process of a printed circuit board, it is critically important to monitor the copper-plating thickness, as small deviations can lead to defects, such as an open or short circuit. In this paper we employ a phase-based OFDR sensor for in situ relative distance sensing of a sample with nanometer-scale resolution, during electroplating. We also develop an optical-path difference (OPD)-regulated sensing probe that can maintain a preset distance from the sample. This function can markedly facilitate practical measurements in two aspects: Optimal distance setting for high signal-to-noise ratio OFDR sensing, and protection of a fragile probe tip via vertical evasion movement. In a sample with a centimeter-scale structure, a conventional OFDR sensor will probably either bump into the sample or practically out of the detection range of the sensing probe. To address this limitation, a novel OPD-regulated OFDR system is designed by combining the OFDR sensing probe and linear piezo motors with feedback-loop control. By using multiple OFDR sensors, it is possible to effectively monitor copper-plating thickness in situ and uniformize it at various positions.

• 수산해양기술연구
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• 제36권3호
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• pp.157-165
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• 2000

연안 소형 어선의 조업 효율을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 소형 유압식 어로윈치시스템을 설계하고, auto tension 기능을 내장시켜 이 시스템의 개루프 상태에 대한 동적 응답 특성을 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 설계, 제작한 소형 윈치시스템은 갑판상 어느 장소에서도 조작이 가능하도록 원격조작방식을 채용하고 있기 때문에 어로 작업시의 인력 감소와 작업의 효율성을 높일수 있다고 생각된다. 2. 솔레노이드 밸브를 ou/off 조작하여 윈치를 구동할 때, 정전 및 역전 구동 조작에 대한 윈치 드럼의 회전 지연시간(dead time)은 각각 0.09 sec, 0.04 sec이었다. 또한 on/off 레버의 조작을 행한 직후 응답 특성은 약간 불안정하였지만, 짧은 경과 시간을 거쳐 안정되는 추종성능을 나타내었다. 3. 윈치를 auto tension mode로서 구동하는 경우, 윈치의 회전축에 55.9 kgf$.$m 이상의 토오크가 작용하면 윈치는 5.1 rpm의 회전속도로서 줄을 풀어내고, 그 이하의 토오크가 작용하면 11.1 rpm의 회전속도로서 줄을 감아들이는 자동 권양 윈치의 기능을 발휘한다. 4. 윈치의 auto tension mode에 대한 과도 응답에서 부하가 급격히 증가할 때와 감소할 때의 정정 시간은 0.12 sec, 0.2sec이었고, 그 때의 회전속도는 각각 11 rpm, 5.3 rpm이었다. 5. 원격제어조작에 따른 윈치의 토오크 및 회전속도에 대한 추종성능은 정전 구동에 있어서는 0.23 sec, 역전 구동의 경우에 있어서는 0.37 sec 이내로서 비교적 안정된 응답 특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계한 소형 어선용 자동 권양 윈치 시스템은 인력을 절감하고, 부하의 급속한 변화에 대한 추종 성능이 현용 어로시스템에 비하여 매우 우수하기 때문에 해상에서 어로작업시 과부하에 대한 어구의 손상 방지 및 조업 효율의 향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제14권1호
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• pp.65-81
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• 1984

In order to observe the responses of the periodontal tissue on the tension side following the experimental tooth movement, 35 Guinea pigs were divided into the control group (5 animals) and 6 experimental groups (3 movement groups and 3 retention groups) consisting of each 5 animals. The experimental tooth movement of Guinea pig's upper incisors installing open helical loop were carried out by rendering continuous force : 5g (1st groups) 35g (2nd groups), 100g (3rd groups), respectively for 7 days. 3 movement groups (15 animals) were sacrificed soon after the continuous force, and 3 retention groups (15 animals) were sacrificed after the retention period of another 7 days. The following results were obtained from the observation of the surrounding tissues of teeth on the tension side through light microscopy any transmission electron microscopy. 1. The vessel walls in the experimental groups were thinner than those of the control group, the number of blood vessel had the tendency to increase. The greater the strong force applied to each group, the more the destruction of cells and fibers was found and the more the number of the red blood cell of vessel outside appeared. 2. New collagen fibers were produced from fibroblasts in the 1st groups (light force), but were produced rather less in the 2nd groups (medium force) and the 3rd groups (heavy force). 3. In the forming patterns of the new alveolar bone of the 3rd groups (heavy force), the bone trabeculae were formed towards the direction of the force to be applied, but the new alveolar bone in the 1st groups (light force) was produced evenly throughout the all surfaces of the alveolar bone rather than the patterns of bone trabeculae ; therefore, the patterns of new alveolar bone were observed differently according to the magnitude of the force applied. 4. In the retention group, it was observed that the collagen fibers were produced from the osteoblasts in the marginal areas of the periodontal ligaments being widely opened and were deposited on the alveolar bone surface but the production of collagen fibers from the osteoblasts in the other area of the periodontal ligaments was almost ceased, and a rest line on the new alveolar bone surface was found.