• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.17-23
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• 2009

This paper proposes a new type of MR(magnetorheological) fluid based suspension system and applies it to military vehicle for vibration control. The suspension system consists of gas spring and MR damper. The nonlinear behavior of spring characteristics is evaluated with respect to the wheel travel and damping force model due to viscosity and yield stress of MR fluid is derived. Subsequently, a military vehicle of 6WD is adopted for the integration of the MR suspension system and its nonlinear dynamic model is established by considering vertical, pitch and roll motion. Then, a sky-hook controller associated with semi-active actuating condition is designed to reduce the imposed vibration. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed MR suspension system, computer simulation is undertaken showing vibration control performance such as roll angle and pitch angle evaluated under bump and random road profiles.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.112-121
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• 1999

현가장치의 기능은 노면으로부터의 진동이나 충격을 차체와 격리시키며 주행시 차량의 안전성을 확보하는데 있다. 고정된 스프링과 댐퍼의 특성으로는 두 가지 차량 주행특성을 나타내는 차체 가속도와 타이어 동적력을 최소화할 수 없으므로 가변형 댐퍼를 이용한 반능동식 현가장치로서 승차감과 주행 안정성을 동시에 고려하여 성능 지수를 설계하는 LQ(Linear Quadratic)제어 이론을 적용하는 연구가 진행되고 있다. LQ 제어 성능지수의 가중함수는 주파수와 시간에 관계없이 상수로 고정되기 때문에 각 요소에 대한 비중이 모든 상황에서 동일하나 승차감이나 주행 안정성의 평가기준이 모든 주파수에서 동일하지 않으므로 본 연구에서는 자기유변댐퍼를 장착한 1/4차의 반능동형 현가장치를 구성하고 LQ 제어의 문제점을 해결하는 Frequency shaped 최적 제어를 이용하여 특정 주파수 범위에서 차량의 승차감과 주행 안정성을 향상시킨다. Frequency shaped 최적 제어는 가중치가 주파수의 함수인 성능 지수를 통해 제어 규칙을 구하는데, 가중함수의 설계기준을 인간이 가장 민감하게 느끼는 4~8Hz의 주파수에서는 승차감에 두고 차축 고유 진동수 부근에는 주행안전성에 둔다. 모사실험과 실험 결과로부터 Frequency shaped 최적 제어기를 장착한 반능동형 현가장치가 승차감과 주행 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.158-166
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• 2002

A mathematical model and dynamic characteristics ova continuously variable damper for semi-active suspen- sion systems are investigated. After analyzing the geometry of a typical continuously variable damper, mathematical models fur individual components including piston, orifices, spring, and valves are first derived and then the flow equations for extension and compression strokes are investigated. To verify the developed mathematical model, the dynamic response of the model are simulated using MATLAB/SIMULINK and are compared with experimental results. The proposed model can be used not only for mechanical components design but also for control system design.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권5호
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• pp.743-754
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• 2014

Investigations of regular and chaotic vibrations of the autoparametric pendulum absorber suspended on a nonlinear coil spring and a magnetorheological damper are presented in the paper. Application of a semi-active damper allows controlling the dangerous motion without stooping of system and additionally gives new possibilities for designers. The investigations are curried out close to the main parametric resonance. Obtained numerical and experimental results show that the semi-active suspension may reduce dangerous motion and it also allows to maintain the pendulum at a given attractor or to jump to another one. Moreover, the results show that, for some parameters, MR damping may transit to chaotic motions.

• Wind and Structures
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• 제6권5호
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• pp.387-402
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• 2003

In the past decades, much effort has been made towards the study of single-mode-based vibration controls with dynamic energy absorbers such as single or multiple Tuned Mass Dampers(TMDs). With the increase of bridge span length and the tendency of the bridge cross-section being more slender and streamlined, multi-mode coupled vibrations as well as their controls have become very important for large bridges susceptible to strong winds. As a simple but effective device, the TMD system especially the semi-active one has become a promising option for such coupled vibration controls. However, despite various studies of optimal controls of single-mode-based vibrations with TMDs, research on the corresponding controls of the multi-mode coupled vibrations is very rare so far. For the development of a semi-active control strategy to suppress the multi-mode coupled vibrations, a comprehensive parametric analysis on the optimal variables of this control is substantial. In the present study, a multi-mode control strategy named "three-row" TMD system is discussed and the general numerical equations are developed at first. Then a parametric study on the optimal control variables for the "three-row" TMD system is conducted for a prototype Humen Suspension Bridge, through which some useful information and a better understanding of the optimal control variables to suppress the coupled vibrations are obtained. This information lays a foundation for the design of semi-active control.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권1호
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• pp.105-112
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• 2006

The nonlinear damping force model is made to identify the properties of the ER (electro-rheological) fluid suspension damper. The instrumentation is carried out to measure the damping force of the ER damper. The higher order spectral analysis method is used to investigate the nonlinear frequency coupling phenomena with the damping force signal according to the sinusoidal excitation of the damper. The distinctive higher order nonlinear characteristics are observed. The nonlinear damping force model, which has the higher order velocity terms, is proposed with the result of higher order spectrum analysis. The higher order terms coefficients, which vary according to the strength of the electric field, are calculated using the least square method.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.701-706
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• 2007

최근 고층건물의 방진시스템 및 자동차의 현가장치 분야에 MR 유체를 이용한 반능동 진동제어에 관한 연구가 활발히 진행되면서 MR 유체의 밸브모드 특성을 이용한 선형 MR 댐퍼가 널리 사용되고 있다. 그러나 전단모드를 이용한 회전형 MR 댐퍼에 관한 연구는 초기단계에 머물고 있다. 본 연구에서는, 주행로봇의 무한회전형 액츄에이터용 회전형 댐퍼의 진동제어에 관한 연구를 수행하였으며, 퍼지 로직을 기반으로 한 회전형 MR 댐퍼용 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 퍼지제어기의 입출력 이득과 멤버쉽 함수의 모양은 유전자 알고리즘을 이용하여 조정하였다. 시뮬레이션 결과는 MR 댐퍼에 충격력이 가해질 때 퍼지 스카이-훅 제어의 제어성능을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.160-166
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• 2018

본 연구에서는 주행하는 도로면의 단면 형상 정보를 이용하는 RPS 시스템과 다원형 감쇠 특성을 가지는 MSD 시스템을 기반으로 예견 제어 알고리즘을 적용한 지능형 현가 시스템을 제안하고, 그 결과를 제시하였다. 자동차의 과도한 진동과 조종 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 입력은 주행하는 도로면에 돌출되거나 함몰된 불규칙한 주행 장애물이다. 이러한 장애물의 존재 유무만이 아니라 그 형상에 대한 정보를 안다면 이를 활용하여 제어 성능을 개선시킬 수 있다. 선행 연구 결과를 바탕으로 하여, 상용성을 고려한 구조화된 작동 시스템을 적용한 응용 연구를 수행하였다. 이를 위해 RPS 시스템과 예견 제어 기법을 기반으로 한 제어 알고리즘과 다차원화된 감쇠 특성을 가지는 MSD 시스템 간의 스위칭 알고리즘을 개발, 연계성을 제시하였다. 실차 적용성을 파악하기 위하여, 제안된 제어 프레임을 전차량 모델에 구현하여 시뮬레이션을 수행하였다. 구조적 간결성을 목표로 적용된 3-DS 작동기 시스템과 결합된 전자제어식 현가 시스템을 통하여 탑승자의 승차감과 차체의 조종 안정성을 효과적으로 개선할 수 있음과 제 시스템의 유용성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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• pp.608-613
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• 1998

Damping characteristics of ER dampers and flow rates inside ER valve with two different valve types were analyzed and compared with test results. Fluid flow inside ER valves was modeled by Bingham plastic model and Hagen-Poiseulli flow, while the equations of motion of total ER damper system were modeled by flow and hydraulic force balance. A general straight valve case was compared with a bended valve case which is newly tested for a possible improvement of ER damping force. As expected, the bended ER valve generates higher damping force and lower flow rates than the conventional straight ER valve due to additional flow restriction at the bended section. Analytical models of ER valve and ER damper generally predict reasonable performance characteristics of tested results. Therefore, developed analysis can be used for designing new ER dampers and simulation of ER semi-active suspension system as well.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권1호
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• pp.38-49
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• 2018

This research describes the development model and testing of a hybrid damper which can be applicable to a vehicle suspension. The hybrid damper is devised to improve the performance of a conventional passive oil damper using a magneto-rheological (MR) accumulator which consists of a gas accumulator and a MR device. The level of damping is continuously variable by the means of control in the applied current in a MR device fitted to a floating piston which separates the gas and the oil chamber. A simple MR device is used to resist the movement of floating piston. At first a mathematical model which describes all flows within the conventional oil damper is formulated, and then a small MR device is also devised and adopted to a mathematical model to characterize the performance of the device.