• 제목/요약/키워드: mechatronics servo system

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무인반잠수정의 진자식 횡동요 저감 장치 설계 및 감쇠계수 기반 검증 (Design of a Pendulum-type Anti-rolling System for USSV and Verification Based on Roll Damping Coefficient)

  • 진우석;김용호;정준호;이광국;김동헌
    • 대한조선학회논문집
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    • 제56권6호
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    • pp.550-558
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    • 2019
  • The roll motion of a general vessel, which is more influenced by resonance as compared to other motions, adversely affects the passenger and hull. Therefore, reducing the roll motion through an anti-rolling system is critical, and most ships use various devices such as anti-rolling tanks, bilge keels, and fin stabilizers to accomplish this. In this study, a simplified model is developed for the application of an anti-rolling device for unmanned semi-submersible vessels. The applied anti-rolling device is installed on the stern and stem of a ship using a pair of servo motors with added weight, and the motor is controlled through the Arduino. The moment of the motor is designed and implemented based on a mathematical model such that it is calculated through the restoring force according to the heel angle of the ship. The performance of the proposed system was verified by utilizing the roll damping coefficient calculated by the free-roll decay test and logarithmic decrement method and was validated by a towing tank test. The system is expected to be used for unmanned vessels to perform sustainable missions.

디지털 방사선 검사장치(DR)의 AC 서보 시스템 설계 (AC Servo System Design of Digital Radiography Equipment)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.133-138
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    • 2022
  • 디지털 방사선 검사장 치는 인간의 생명을 다루는 의료장치로 안정성과 고신뢰성이 필요하지만 이러한 시스템은 현재 최첨단 기술로 일본을 비롯한 유럽제품에 의해서 국내시장은 거의 점유된 실정이다. 따라서 상당한 부분 값비싼 수입품에 의존하고 있는 의료기기의 국산품 대체는 물론, 보다 경제적이고 조작하기 쉬운 사용자 위주의 제품을 개발, 정확한 진단을 이끄는 장치의 생산을 위한 연구와 개발이 필요하다. 특별히 디지털 X-ray 시스템 중에서 전동기 구동기술과 기계장치 개발 관련 메카트로닉스 기술은 국내에 어느 정도 성숙되어 있는 단계로 본 논문에서는 디지털 방사선 검사 장치(DR)의 전동기 서보 시스템 설계를 통하여 제어기법과 성능을 확인하고자 한다. 본 논문에서는 촬영용도에 부합하는 디지털 방사선 검사용 AC 서보전동기의 선정과 변환장치 및 제어기법을 적용하여 성능을 확인하고 문제점을 개선함에 있다.

전자석을 이용한 와전류 제동기의 회전자 발생 토크 특성 (The eddy current braking torque on moving rotor with electromagnet exiting)

  • 김철진;이관용;김용하;한경희;백수현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.46-48
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    • 2002
  • It needs to study on proper brake performance used in servo system of industrial application. In this study, braking torque of eddy current brake between electromagnet stator and rotating disk are analyzed. The torque-speed characteristics and proper disk construction are presented in this paper. From the computer simulation results, it was found that eddy current braking torque is linear or approximately constant over the desired speed range depending on the rotor material, disk construction, pole number and pole displacement of stator.

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무인선박의 자율운항을 위한 저가형 LiDAR센서 기반의 장애물 회피 시스템 구현 (Implementation of an Obstacle Avoidance System Based on a Low-cost LiDAR Sensor for Autonomous Navigation of an Unmanned Ship)

  • 송현우;이광국;김동헌
    • 전기학회논문지
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    • 제68권3호
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    • pp.480-488
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    • 2019
  • In this paper, we propose an obstacle avoidance system for an unmanned ship to navigate safely in dynamic environments. Also, in this paper, one-dimensional low-cost lidar sensor is used, and a servo motor is used to implement the lidar sensor in a two-dimensional space. The distance and direction of an obstacle are measured through the two-dimensional lidar sensor. The unmanned ship is controlled by the application at a Tablet PC. The user inputs the coordinates of the destination in Google maps. Then the position of the unmanned ship is compared with the position of the destination through GPS and a geomagnetic sensor. If the unmanned ship finds obstacles while moving to its destination, it avoids obstacles through a fuzzy control-based algorithm. The paper shows that the experimental results can effectively construct an obstacle avoidance system for an unmanned ship with a low-cost LiDAR sensor using fuzzy control.

Pre-Sliding Friction Control Using the Sliding Mode Controller with Hysteresis Friction Compensator

  • Choi, Jeong Ju;Kim, Jong Shik;Han, Seong Ik
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권10호
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    • pp.1755-1762
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    • 2004
  • Friction phenomenon can be described as two parts, which are the pre-sliding and sliding regions. In the motion of the sliding region, the friction force depends on the velocity of the system and consists of the Coulomb, stick-slip, Streibeck effect and viscous frictions. The friction force in the pre-sliding region, which occurs before the breakaway, depends on the position of the system. In the case of the motion of the friction in the sliding region, the LuGre model describes well the friction phenomenon and is used widely to identify the friction model, but the motion of the friction in the pre-sliding such as hysteresis phenomenon cannot be expressed well. In this paper, a modified friction model for the motion of the friction in the pre-sliding region is suggested which can consider the hysteresis phenomenon as the Preisach model. In order to show the effectiveness of the proposed friction model, the sliding mode controller (SMC) with hysteresis friction compensator is synthesized for a ball-screw servo system.

초정밀 FTS 시스템을 이용한 CNC Lathe 스핀들 이송오차 보상 및 가공정밀도 향상 (The Improvement of Machining Accuracy and Compensation of Feeding Error in CNC Lathe Using Ultra Precision Fast Tool)

  • 김재열;곽남수
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권1호
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    • pp.13-18
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    • 2011
  • The ultra-precision products which recently experienced high in demands had included the large areas of most updated technologies, for example, the semiconductor, the computer, the aerospace, the media information, the precision machining. For early 21st century, it was expected that the ultra-precision technologies would be distributed more throughout the market and required securing more nation-wise advancements. Furthermore, there seemed to be increasing in demand of the single crystal diamond tool which was capable of the ultra-precision machining for parts requiring a high degree of complicated details which were more than just simple wrapping and policing. Moreover, the highest degree of precision is currently at 50 nm for some precision parts but not in all. The machining system and technology should be at very high performed level in order to accomplish this degree of the ultra-precision.

실리콘 웨이퍼 연마장비용 왁스 스핀코팅장치의 내부기류 제어에 관한 전산유동해석 (CFD Analysis on the Internal Air Flow Control in a Wax Spin Coater of Silicon Wafer Polishing Station)

  • 김경진;김동주;박중윤
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • In this paper, the air flow induced by the rotating flat disk is numerically investigated in a hope to better understand the air flow structures inside the wax spin coater for a silicon wafer polishing station. Due to the complex inner geometry of actual spin coater such as the casing around the rotating ceramic block and servo motor, recirculation of air flow is inevitably found on the coating target if the internal space of spin coater is closed at the bottom and it could be the possible source of contamination on the wax coating. By numerical flow simulation, we found that it is necessary to install the air vent at the bottom and to apply the sufficient air suction in order to control the path of air flow and to eliminate the air recirculation zone above the spinning surface of coating target.

유압 충격압력 발생기의 시스템 설계와 성능평가 (System Design and Performance Test of Hydraulic Intensifier)

  • 김형의;이기천;김재훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권7호
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    • pp.947-952
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    • 2010
  • 압력용기, 유압호스 조립체, 어큐뮤레이터, 유압실린더, 유압밸브, 파이프 등의 제품들의 시험은 일반적으로 ISO와 SAE에서 정의되는 충격압력 조건들로 작동되고 있다. 충격압력 시험 장비는 높은 압력, 정확한 제어 시스템, 장기간 사용할 수 있는 수명을 가지는 것이 요구되며, 언급된 사항들은 유압 시스템에서 보다 높은 압력이 발생되어지는 충격압력 발생기를 제작하는데 필요하다. 충격압력 시험기는 제어는 편리하지만 높은 가격인 서보밸브 제어 시스템이 적용되었다. 제어 시스템의 적용은 시험하는 제품들에 영향을 주는 압력의 파형을 생성한다. 본 연구는 유량과 압력, 압력의 상승속도를 고려한 충격압력 발생시스템 설계 및 제작 과정을 연구하는 것을 목적으로 한다. 이것은 또한 결과로써 시스템에서 초고압의 압력을 발생시키는 압력 파형을 얻을 수 있었다.

압력·온도 변화에 따른 초고압 발생기 성능특성 연구 (A Study of the Variation in Intensifier Performance Characteristics Varying with Pressure and Temperature)

  • 김형의;이기천;김재훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1249-1255
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    • 2010
  • 초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 충격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다.

해태(김)두께측정 및 조절 장치 설계 (Laver(Kim) Thickness Measurement and Control System Design)

  • 이배규;최영일;김정화
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.226-233
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    • 2013
  • 본 논문에서는 해태를 자동적으로 가공 처리하는 건조 장치에서, 해태의 두께측정 및 조절하는 장치에 관한 것으로서, 해태를 자동적으로 가공 처리하는 건조 장치에 있어서, 김과 물의 혼합된 상태로 일정한 크기의 형상을 가진 틀에 소정의 양을 투입해 물과 김을 분리하여, 목적하는 김의 크기와 두께(무게)를 결정짓는 공정에, 일정한 광원을 발생할 LED Lamp 와 영상을 검출하는 Vision Sensor(카메라)등을 구비하고, 이들의 영상 상태 값 들을 임베디드 컴퓨터에 실시간 전송하고, 함께 내장된 측정 및 제어 목적의 응용 프로그램에 의하여, 각각의 해당 채널의 측정값을 별도로 구비된 모니터에 표시함은 물론 각각의 해당 채널의 엑츄에이터에 서보 신호를 전송해, 기 설정된 목적의 기능이 가능 하도록 한 해태(김)의 두께를 측정하여 조절하는 장치에 관한 것이다. 본 논문의 해태(김)건조 장치에서 해태(김)의 두께측정 및 조절하는 장치는, 기존 작업자의 경험에 의지하여 직접 김의 두께조절 레버를 수동으로 조작하여 김의 두께를 조절하는 방식에서 탈피하여, 각각의 채널별 조절 레버에 엑츄에이터를 설치하여 상대적으로 품질 향상을 할 수 있도록 하였다. 또한 기존에 비해 생산성 향상 및 노동력 절감 효과도 있다.