• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.433-439
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• 2000

Lots of semi-active control devices have been developed in recent years because they have the best features of passive and active system. Especially, controllable magneto-rheological(MR) fluid devices have received significant attention in these area of research. The MR fluid is the material that reversibly changes from a free-flowing, linear viscous fluid to a semisolid with a controllable yield strength in milliseconds when exposed to a magnetic field. If the magnetic field is induced by moving a permanent magnet instead of applying current to a solenoid, it is possible to design a MR damper consuming low power because the power consumption is reduced at steady state. This paper proposes valve mode MR damper using permanent magnetic circuit that has wide range of operation with low power consumption and small size. To design a MR damper that has a large maximum dissipating torque and a low damping coefficient, a design parameter is adopted. The magnetic circuit, material of choke and choke type are selected experimentally with the design parameter. The behaviors of the damper are examined and torque tracking control using PID feedback controller is performed for step, ramp and sinusoidal trajectories.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.352-360
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• 2010

본 논문에서는 외란관측기를 이용한 자동문 제어기 설계 기법을 제안한다. 통상적으로 자동문의 제어기로 PID제어기를 주로 사용하고 있으나, 설치장소에 따라 문의 크기 및 무게가 다양하기 때문에 파라미터의 변동과 불확실한 동역학 및 외란 등을 고려한 강인한 제어기가 요구된다. 이를 위해 선형화된 자동문의 모델을 제시하고, 이를 기반으로 상태피드백 제어기와 관측기를 사용하여 LQR 제어기를 설계한다. 불확실한 요소를 보상하기 위하여 외란 관측기를 제시한다. 시뮬레이션과 실험결과는 제안한 제어기법의 타당성을 보여준다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.215-221
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• 2006

본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.289-290
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• 2006

In general, atomic force microscope (AFM) used for metrological purpose has measuring range less than a few hundred micrometers. We design and fabricate an AFM with long measuring range of $200mm{\times}200mm$ in X and Y axes. The whole stage system is composed of surface plate, global stage, microstage. By combining global stage and microstage, the fine and long movement can be provided. We measure the position of the stage and angular motions of the stage by laser interferometer. A piezoresistive type cantilever is used for compact and long term stability and a flexure structure with PZT and capacitive sensor is used for Z axis feedback control. Since the system is composed of various actuators and sensors, a real time control program is required for the implementation of AFM. Therefore, in this work, we designed a multi-axis control program using a FPGA module, which has various functions such as interferometer signal converting, PID control and data acquisition with triggering. The control program achieves a loop rate more than 500 kHz and will be applied for the measurement of grating pitch and step height.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.15-24
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• 2015

상전도흡인식 자기부상열차는 전자석의 전류를 조정하여 차량과 선로 사이의 간극(공극)을 일정하게 유지한다. 이러한 능동현가장치를 사용하는 자기부상열차에 있어서는 다양한 외란에도 불구하고 부상제어기를 이용한 부상공극을 허용하는 범위 내로 유지하는 것이 핵심기술 중의 하나이다. 특히 차량과 유연한 가이드웨이 사이의 동적상호작용에 의해 발생되는 진동은 저속 및 정지상태에서 부상안정성을 방해하는 중요한 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 가이드웨이의 유연성에도 강인한 부상제어기를 개발하기 위하여 차량과 유연 가이드웨이 사이의 연성 동역학 모델을 개발하고, 전자석 및 부상제어기도 포함시키는 통합모델링을 제안하였다. 개발된 통합동역학 모델을 이용하여 가이드웨이의 유연성을 고려한 부상공극 시뮬레이션을 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권5호
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• pp.563-569
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• 2015

A chemical reaction occurring in CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) is significantly affected by the concentration, temperature, pressure, and reacting time of materials, and thus it has strong nonlinear and time-varying characteristics. Also, when an existing linear PID controller with fixed gain is used, the performance could deteriorate or could be unstable if the system parameters change due to the change in the operating point of CSTR. In this study, a technique for the design of a fuzzy PD plus I controller was proposed for the temperature control of a CSTR process. In the fuzzy PD plus I controller, a linear integral controller was added to a fuzzy PD controller in parallel, and the steady-state performance could be improved based on this. For the fuzzy membership function, a Gaussian type was used; for the fuzzy inference, the Max-Min method of Mamdani was used; and for the defuzzification, the center of gravity method was used. In addition, the saturation state of the actuator was also considered during controller design. The validity of the proposed method was examined by comparing the set-point tracking performance and the robustness to the parameter change with those of an adaptive controller and a nonlinear proportional-integral-differential controller.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.264-273
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• 2010

본 연구에서는 무인항공기의 편대비행을 위해서 먼저 단일 무인항공기의 기본적인 자세제어, 고도제어를 포함하는 유도제어시스템을 설계 제작하여 검증하고, 이 시스템을 바탕으로 먼저 선도기의 위치 정보를 이용하여 선도기와 추종기간의 앞뒤거리와 좌우 거리를 피드백하여 비례미분제어한 결과를 보여준다. 보다 안정적이고 성능이 우수한 편대 비행을 위하여 선도기의 위치와 자세 정보를 이용하여 추종기가 따라가야할 가상경로점을 실시간으로 계산하고 이를 바탕으로하여 추종기가 따라가도록 유도 명령을 생성하여 비행제어를 하고, 또한 선도기의 롤명령정보를 추종기의 최종 유도명령에 추가하여 편대 비행 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 이러한 과정은 여러 가지 경우에 대한 비행시험 결과를 분석하여 알고리즘을 점차 개선하는 방식을 취했으며 다소 실험적인 방식으로 최종 편대비행 알고리즘을 확립하였다. 최종적으로 채택한 기법을 이용하여 3대의 무인항 공기를 자동비행 상태에서 편대 비행을 수행한 결과를 보여준다.